كنترل تطبيقي تركيبي براي يك ربات چرخ‌دار با اجزاي انعطاف‌پذير

Adaptive Hybrid Suppression Control of a Wheeled Mobile Robot with Flexible Solar Panels

در طي يك مانور توسط سيستم رباتيك، اجزاي انعطاف‌پذير نظير صفحات خورشيدي ممكن است تحريك گشته و شروع به ارتعاش نمايند. بنابراين، اين ارتعاشات منجر به يك‌سري نيروهاي اغتشاشي نوساني مي‌گردند كه به پايه متحرك و جسم جابه‌جا شده اعمال و درنتيجه خطا در رده موقعيت و سرعت در مجري‌هاي نهايي و جسم را موجب مي‌شوند كه لازم است از آن جلوگيري به عمل آيد. در اين مقاله، يك روش جديد كنترل جابه‌جايي جسم توسط يك سيستم رباتيك چرخ‌دار ارايه مي‌شود. بدين منظور، با درنظر گرفتن يك سيستم رباتيكي چندبازويي با صفحات خورشيدي انعطاف‌پذير، يك روش مدلسازي ديناميك براي پياده‌سازي‌هاي كنترلي در سيستم‌هاي چندجسمي صلب و انعطاف‌پذير معرفي مي‌شود. سپس، بر پايه مسير طراحي شده براي سيستم ربات چرخ‌دار، يك كنترل تطبيقي تركيبي خنثي كننده ارتعاشات براي انجام جابه‌جايي جسم توسط چنين سيستم پيچيده‌اي توسعه داده مي‌شود. در پايان، يك سيستم ربات چرخ‌دار كه شامل دو بازو، و دوربين و آنتن به عنوان بازوي سوم و چهارم، همراه با دو صفحه خورشيدي كه براي انجام ماموريت‌هاي اكتشافي در ساير كرات مطرح مي‌باشد، شبيه‌سازي مي‌شود. نتايج به دست آمده مزيت روش كنترلي پيشنهادشده براي انجام يك عمليات جابه‌جايي جسم موفق، ضمن كاهش اثرات ارتعاشات عناصر انعطاف‌پذير را نشان مي‌دهد.

Flexible members such as solar panels of robotic systems during a maneuver may get stimulated and vibrate. Therefore, such vibrations will cause some oscillatory disturbance forces on the moving base and manipulated object, which in turn produces error in the position and speed of the manipulating end-effectors, which should be prevented. In this paper, a new control algorithm for an object manipulation task by a wheeled mobile robotic system with flexible members is proposed. To this end, a new dynamics modelling approach for control implementations on compounded rigid-flexible multi-body systems is introduced. Then, based on a designed path/trajectory for a wheeled mobile robotic system, an Adaptive Hybrid Suppression Control (AHSC) is proposed to perform an object manipulation task by such complicated rigid-flexible multi-body systems. Finally, a wheeled mobile robotic system is simulated which contains two manipulators, and a rotating antenna and a camera as its third and fourth arms, appended with two solar panels as has been proposed for space explorations. Obtained results reveal the merits of the proposed AHSC algorithm which will be discussed.