كنترل ربات موازي 3-RPR با استفاده از روش مود لغزشي بر روي مسير بهينه سازي شده توسط الگوريتم بهينه سازي فاخته

Sliding mode control of 3-RPR parallel robot on the optimal path using cuckoo optimization algorithm

در اين تحقيق روشي جهت كنترل ربات موازي 3-RPR بر روي مسيري با وجود موانع متعدد در فضاي كاري ارايه مي گردد. براي اين منظور، مسيري هموار و با كمترين طول كه برخوردي با موانع موجود در فضاي كاري ربات نداشته باشد با استفاده از روش منحني هاي اسپلاين و الگوريتم بهينه سازي فاخته ايجاد شده و به عنوان مسير مرجع تعقيب ربات مورد استفاده قرار مي گيرد. براي بررسي سرعت و دقت همگرايي الگوريتم بهينه-سازي فوق، فرآيند بهينه سازي با الگوريتم ژنتيك نيز تكرار شده و روند همگرايي مقايسه مي شود. در ادامه از روش كنترل مقاوم مود لغزشي براي كنترل اين ربات در تعقيب مسير مرجع استفاده مي شود. انتخاب اين كنترل كننده بر اساس نامعين بودن تعدادي از پارامترهاي ديناميكي اين ربات صورت مي گيرد. نتايج حاصل از قسمت طراحي مسير بهينه با توجه به سرعت و دقت بالاي همگرايي، عملكرد مناسب الگوريتم بهينه سازي فاخته را به خوبي نشان مي دهد. با توجه به نتايج حاصل مشاهده شد كه مسير طراحي شده با استفاده از روش منحني اسپلاين بدون برخورد با موانع تعريف شده تا حد امكان كوتاه شده است. علاوه بر اين، نتيجه مي شود كه روش كنترل مود لغزشي با وجود نامعيني هاي در نظر گرفته شده، قادر به كنترل ربات در تعقيب مسير مرجع ايجاد شده با دقت بسيار خوبي است.

The present study aims to implement an approach for trajectory control of a 3-RPR parallel manipulator over a path with obstacles in the workspace. For this purpose, using the spline curves approach and based on the cuckoo optimization algorithm, a smooth reference trajectory with minimum length is generated in the workspace to avoid robot collision with obstacles. The performance and accuracy of the cuckoo optimization algorithm in converging to the optimal solution is then compared with the Genetic algorithm. In the next step, the robust sliding mode control technique is adopted for trajectory control of the robot in the presence of some uncertainties. These uncertainties usually include the lengths and mass of the robot’s links. The obtained results confirm the demanded level of performance and accuracy of the cuckoo optimization algorithm. It is also observed that the optimal trajectory with minimum length is generated using the spline curves approach. In addition, it is concluded that based on the sliding mode control technique, the robot can follow the desired trajectory very precisely in spite of the presence of the uncertainties in length and mass of the robotʹs links.