روشی جدید برای نگاشت ماتریس های سفتی، میرایی و جرم بین فضای مفصل و کارتزین برای جابجایی های بزرگ در کنترل امپدانس

این مقاله به بررسی روشهای گوناگون نگاشت ماتریسهای سفتی، میرایی و جرم بین فضای مفصل و کارتزین در مبحث کنترل امپدانس رباتها میپردازد. نگاشت بین این دو فضا، از موضوعاتی است که به صورت ویژه برای ماتریس سفتی رباتهای سری و موازی مورد بررسی و استفاده بسیاری از محققان واقع شده است. اما تمامی روابط نگاشت ارائه شده پیش از این برای جابجاییهای کوچک یا همان حالت استاتیکی بیان شده اند. در واقع تاکنون برای جابجاییهای بزرگ یا مسائل دینامیک، روابط صحیحی ارائه نشده است. بنابراین در پژوهش حاضر، نگاشت امپدانس با بررسی روشهای قدیمی و همچنین ارائه یک روش جدید، بررسی می گردد. روش پیشنهادی، نگاشت برای جابجاییهای بزرگ نامیده شده است. با بررسی پژوهشهای قدیمی، دو روش شاخص برای نگاشت ارائه شده که به همراه روش پیشنهادی، مورد بررسی قرار میگیرند. بدین منظور آزمایشی در نرم افزار متلب، محیط شبیه سازی سیمولینک، طراحی و پیاده سازی شده تا تفاوت بین روشها را به صورت واضح بیان کند. سپس آزمایش پیشنهادی با پیاده سازی عملی روی یک ربات اسکرا انجام شده است. چنانکه نتایج شبیه سازی و پیاده سازی عملی نشان میدهد، فقط روش پیشنهادی قادر به نگاشت صحیح ماتریسهای سفتی، میرایی و جرم در جابجاییهای بزرگ است. بقیه روشها، بخصوص با دور شدن از موقعیت تعادل یا همان موقعیت اولیه ربات، با انحرافات بیشتری همراه می شوند. همچنین با بررسی دقیق تر نتایج نگاشت پارامترهای کنترل امپدانس، تفاوت اصلی در نگاشت ماتریس سفتی و میرایی مشاهده شد، در حالی که نتایج نگاشت ماتریس جرم یکسان بدست آمد.

روشی جدید برای نگاشت ماتریس های سفتی، میرایی و جرم بین فضای مفصل و کارتزین برای جابجایی های بزرگ در کنترل امپدانس Keywords:

Impedance Control , Impedance Mapping , Joint space , Cartesian Space , کنترل امپدانس , نگاشت امپدانس , فضای مفصل , فضای کارتزین