مدلسازی و شناسایی دینامیک ربات ارس دیاموند: ربات جراح عمل ویترورتینال چشم

استخراج مدل دینامیکی دقیق بازوان رباتیکی به منظور استفاده در فرایند طراحی ربات، کنترل، کالیبراسیون و شناسایی خطا امری ضروری است. به منظور استخراج مدل دینامیکی دقیق از بازوان رباتیکی، نیاز است تا تمامی ترم های موثر بر دینامیک ربات مورد بررسی قرار گرفته و سپس پارامتر های دینامیکی ربات با سازگاری فیزیکی مناسب مورد شناسایی قرار گیرند. در این مقاله، در ابتدا سینماتیک ربات موازی کروی ارس دیاموند، که به منظور عمل ویترورتینال چشم پزشکی توسعه داده شده است، مورد مدل سازی قرار گرفته، سپس با ارائه فرمول بندی مبتنی بر اصل کار مجازی، فرم خطی از مدل دینامیکی ربات حاصل شده و نتایج با استفاده از نرم افزار سیم مکانیکس متلب مورد صحت سنجی قرار می گیرند. افزون بر این، سایر ترم های موثر بر دینامیک ربات بررسی و مدل سازی شده و با استفاده از فرم خطی دینامیک ربات و درنظرگرفتن قید های فیزیکی مناسب، پارامترهای دینامیکی ربات توسط روش کمترین مربعات با سازگاری فیزیکی مناسب شناسایی می شوند. درنهایت، با استفاده از معیار درصد سازگاری ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده و استفاده از مسیرهای مختلف حرکت ربات، کیفیت پارامترهای دینامیکی شناسایی شده مورد ارزیابی قرار می گیرند. نتایج صحت سنجی تجربی نشان دهنده تخمین هفتاد و پنج درصدی گشتاور ربات و مثبت معین شدن ماتریس جرمی ربات بوده، که استفاده از کنترلرهای مدل مبنای رایجی نظیر گشتاور محاسبه شده، به منظور کنترل دقیق حرکت ربات در عمل جراحی ویترورتینال چشم را میسر می سازد.

Keywords:

Spherical Parallel Robots , Linear form of Spherical parallel Robot Dynamics , Dynamic Identification of Robots with Physical Consistency , Dynamic Calibration of Spherical Parallel Robots , ربات های موازی کروی , فرم خطی دینامیک ربات های موازی کروی , شناسایی دینامیک ربات ها با سازگاری فیزیکی , کالیبراسیون دینامیکی ربات های موازی کروی