كنترل مستقل مفاصل يك ربات با پنج درجه آزادي بر مبناي كنترل كننده تناسبي مشتقي انتگرالي

Independent joint control of a robot with five degrees of freedom based on proportional integral derivative controller

در دنياي امروزه، كنترل ربات ها بسيارحائز اهميت است .منظور از كنترل ربات، كنترل پارامترهاي اصلي آن مانند گشتاور و زاويه مفاصل مي باشد. در حوزه رباتيك روش هاي مختلفي براي كنترل ربات متناسب با درجات آزادي آن ارايه شده است.با در نظر گرفتن معادلات ديناميكي يك ربات، كنترل آن با كنترل كننده هاي تناسبي مشتقي انتگرالي، ديناميك معكوس و هيبريد ديناميك صفر مرسوم است.همچنين كنترل يك ربات براي اثبات پديده هايي همچون برخورد نقطه اي كف پاي ربات وعدم تعادل ربات وسر خوردن ربات مهم است. متناسب با درجه آزادي ربات، معادلات ديناميكي آن پيچيده تر و به طبع كنترل آن سخت تر خواهد شد.در اين مقاله به كنترل يك ربات با پنج درجه آزادي به روش كنترل كننده هاي تناسبي مشتقي انتگرالي و ديناميك معكوس پرداخته مي شود و پارامتر هاي اصلي آن يعني گشتاور و زوايا محاسبه مي گردد. گشتاور و زواياي حاصله را مي توان به عنوان ورودي يك مدل انسان با مركز جرم مشابه و پارامترهاي طولي يك انسان سالم در نظر گرفت. در ابتدا به بيان رياضيات اين دو روش خواهيم پرداخت و سپس به تشريح نتايج شبيه سازي پرداخته مي شود.

Today, control of robots is very important. controlling the main parameters, such as torque and angle of joints is essential. In the field of robotics, various methods for controlling the robot are presented in accordance with its degrees of freedom. Given the dynamical equations of a robot, its control with integral derivative, reverse, and dynamical hybrid dynamics is zero. According to the degree of freedom of robots, the dynamical equations will be more complicated and more difficult to control. In this paper, control of a robot with five degrees of freedom is investigated by the method of integral derivative and inverse dynamical proportional controllers, and the main parameters as torques and angles are calculated. The torque and the resulting angles can be considered as the input of a human model with the same center of mass and the longitudinal parameters of a healthy human. First we explain the mathematics of these two methods and then discuss the simulation results.