کنترل یک کوادروتور مجهز به بازوی رباتیک بر اساس تخمین اغتشاش | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 2، دوره 54، شماره 4، تیر 1401، صفحه 747-768 اصل مقاله (2.4 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2022.20134.7175 | ||
| نویسندگان | ||
| حسین شمس اللهی؛ فاطمه رکابی؛ فرزاد آیت اله زاده شیرازی* ؛ محمد جعفر صدیق | ||
| دانشکده مهندسی مکانیک، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران. | ||
| چکیده | ||
| در سالهای اخیر، پهپادهای بدون سرنشین به علت سرعت و قابلیت مانور بیشتر نسبت به وسایل نقلیه زمینی در بسیاری از کشورها در زمینههای نظامی، صنعتی و تحقیقات علمی محبوبیت زیادی به دست آوردهاند. پژوهش حاضر به سیستمی مرکب از یک کوادروتور (پهپاد چهارملخه) و یک بازوی رباتیک سری میپردازد. هدف از ابداع پهپادهای دارای بازوی رباتیک ترکیب چابکی و انعطافپذیری پهپادهای چند ملخه و مهارت بازوهای رباتیک است. در این مقاله هدف ارائهی یک الگوریتم تخمین-کنترل برای دستیابی به ردیابی مسیر برای کوادروتور و مجری نهایی است. به این منظور ابتدا سینماتیک و دینامیک کوادروتور با استفاده از کواترنیون و معادلات نیوتون-اویلر استخراج میشود. سپس یک بازوی رباتیک سه درجه آزادی که به زیر کوادروتور متصل میشود در نظر گرفته شده و معادلات آن با استفاده از الگوریتم بازگشتی نیوتون-اویلر نوشته میشود. به منظور کنترل کوادروتور از دو حلقهی داخلی و خارجی، به ترتیب برای جهت گیری کوادروتور و موقعیت آن استفاده میشود. گشتاور وارد به کوادروتور ناشی از حرکت بازوی رباتیک یا اعمال نیرو به آن توسط یک فیلتر کالمن تخمین زده شده و به حلقهی کنترل داخلی کوادروتور داده میشود. همچنین نیروی وارد به کوادروتور ناشی از عملکرد بازو نیز تخمین زده شده و توسط حلقهی خارجی جبران میشود. برای ردیابی مسیر توسط مجری نهایی بازو از یک الگوریتم سینماتیک معکوس استفاده شده است. سیستم مرکب شامل کوادروتور و بازو به منظور اطمینان از صحت عملکرد با انجام ماموریتهای مختلف شبیهسازی میشود. نتایج شبیهسازی با یک پژوهش قبلی مقایسه میشود که نشاندهندهی بهبود عملکرد الگوریتم ارائه شده است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| کوادروتور مجهز به بازوی رباتیک؛ حمل و نقل هوایی بار؛ ربات هوایی؛ تخمین اغتشاش | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,094 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,468 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 458 |
| تعداد مقالات | 5,789 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,558,323 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 7,091,562 |