رویکردی جدید و بلادرنگ برای پرهیز از نقاط تکین در راهنمایی دستی ربات‏های صنعتی

Abstract

این مقاله به بررسی فرآیند راهنمایی دستی و آنلاین ربات‏ها به روش کنترل امپدانس و با دوری از نقاط تکین می‏پردازد. در این روش کاربر به فضای کاری ربات رفته و مجری نهایی که مجهز به سنسور نیرو است را در دست می‏گیرد. کاربر با راهنمایی ربات، مسیر مطلوب برای فرآیندهایی مانند جوشکاری و رنگ‏ زنی را به صورت آنلاین تولید می‏کند. به دلیل وجود احتمال تکینگی و با توجه به تعامل فیزیکی انسان و ربات باید شناسایی فاصله و راستای تکینگی در حین تولید مسیر به صورت بلادرنگ انجام شود زیرا نزدیکی به تکینگی می‏تواند باعث سرعت زیاد و غیر منتظره مفاصل ربات شود. بدین منظور از روشی ساده به نام بیضیگون حرکت‏ پذیری استفاده می‏شود. با ترکیب دو روش کنترل امپدانس و بیضیگون حرکت‏ پذیری، رویکردی ساده و جدید برای راهنمایی دستی ربات‏ها پیشنهاد شده است که به کمک آن می‏توان پیش از وقوع تکینگی به کاربر هشدار داد. بر اساس این رویکرد در فاصله مشخص از نقاط تکین، اثر نیرو در خلاف راستای تکینگی به دست انسان وارد می‏گردد. مزیت اصلی این رویکرد امکان پیاده ‏سازی بلادرنگ و تضمین سلامت کاربر به دلیل دوری از تکینگی می‏باشد. آزمایش‏های عملی روی یک ربات اسکرای بلادرنگ انجام شده است. در آزمایش اول، تولید مسیر به محض بوجود آمدن نیروی مخالف متوقف شده اما در آزمایش دوم کاربر به ادامه مسیر خود اصرار ورزیده است. بررسی نتایج آزمایش‏ها، نشانگر توانایی مؤثر رویکرد پیشنهادی در برخورد با مسأله تکینگی در حین تولید مسیر توسط کاربر برای ربات‏های صنعتی است.