طراحی , کنترل و بهینه­سازی انگشتان دست رباتیک برای جابجایی اجسام حساس

Design, control and optimization of robotic fingers for handling sensitive materialکلید واژه ها:

دست رباتیک-کنترل-کنترل کننده نیرو-انگشتان رباتیک

چکیده:

از آنجا که ربات­ها برای کار در محیط کاری انسان نیاز به بازوی ماهر همه کاره­ای با قابلیت­های دست انسان دارند، ساخت دست­های رباتیک با قابلیت­های دست انسان یکی از موضوعات مورد توجه در رباتیک بوده­است. همچنین تولید دستهای پروتز رباتیک نیز از دیگر کاربردهای دست های رباتیک می­باشد. هدف از این پژوهش ارائه طراحی و روشی برای کنترل نیروی وارده از طرف انگشتان دست رباتیک برای گرفتن اجسام بوده است به صورتی که حداقل نیروی لازم برای لیز­نخوردن جسم, به جسم اعمال شود. مبنای این پروژه بر استفاده از داده های سنسور لامسه برای اندازه­گیری مقدار نیروی اعمالی و کنترل نیروی وارد شده به گرفته شده است.

در این پژوهش ابتدا انگشتان دست رباتیک طراحی و در نرم افزار Adams شبیه سازی شده سپس الگوریتم کنترلی متناسب با این طراحی و در راستای وظیفه در­نظر گرفته شده برای این انگشتان, ارائه و روی دست شبیه سازی شده در Adams  اعمال شده است.

طراحی الگوریتم کنترل انگشتان در محیطMatlab  انجام شده و در نهایت کنترلر طراحی شده در simulink پیاده سازی و به صورت شبیه سازی همزمان با نرم افزار Adams  بر روی دست شبیه سازی شده اعمال گردیده است. کنترلر این انگشتان از دو بخش تشکیل شده, بخش اول مربوط به کنترل مکان انگشتان تا هنگام تماس آنها با جسم مورد نظر و بخش دوم مربوط به کنترل نیرو می­باشد.

در نهایت با بررسی نتایج بدست آمده از شبیه سازی­های صورت گرفته برای گرفتن اجسام مختلف الگوریتم بهینه­ای برای کنترل نیروی اعمالی از طرف انگشتان دست به جسم گرفته شده ارائه شده­است.

نیروی وارده از طرف انگشت به جسم در این حالت در زمان برخورد از مرتبه 0.001 نیوتن خواهد بود که با توجه به حساسیت 0.01 N حسگر نیرو قابل صرف نظر و مطلوب است.