حل مسئله سينماتيك معكوس رباتهاي همكار در حضور افزودگي درجه آزادي سينماتيكي به روش كنترل بهينه

Inverse Kinematics Resolution of Redundant Cooperative Manipulators Using Optimal Control Theory

در اين تحقيق طراحي مسير در فضاي مفاصل رباتهاي همكار با نامعيني سينماتيكي، به كمك نظريه كنترل بهينه بررسي شده است. در اين روش با در نظر گرفتن يك تابع هدف و مينيمم سازي آن در كل مسير، پاسخ بهينه مسير هريك از مفاصل محاسبه مي شود. با استفاده از اصل مينيمم سازي پونتريگن و تعيين نوع شرايط اوليه حاكم بر سيستم ديناميكي، مسئله شرط اوليه به مسئله شرط مرزي دوطرفه تبديل مي شود و معادلات سينماتيك مستقيم به عنوان قيود مسئله در نظر گرفته مي شوند. با حل مسئله شرط مرزي دوطرفه، جواب بهينه استخراج خواهد شد. روش ارائه شده براي طراحي مسير دو ربات همكار صفحه اي با سه درجه آزادي به كار گرفته شده است.

The optimal path planning of cooperative manipulators is studied in the present research. Optimal Control Theory is employed to calculate the optimal path of each joint choosing an appropriate index of the system to be minimized and taking the kinematics equations as the constraints. The formulation has been derived using Pontryagin Minimum Principle and results in a Two Point Boundary Value Problem, (TPBVP). The problem is solved for a cooperative manipulator system consisting of two 3-DOF serial robots.