طراحی مسیر بهینه برای ربات سه کابلی معلق با دو روش مستقیم و غیرمستقیم

این مقاله یافتن مسیر بهینه با کمترین تلاش، جهت جابجایی مجری نهایی ربات سه کابلی فضایی در فضای کاریش را هدف قرار داده است. شبیه سازی ربات با دو روش مستقیم و غیرمستقیم انجام می گیرد. در روش غیر مستقیم، با استفاده از اصل مینیمم پونتریاگن، شرایط بهینگی منجر به یک دستگاه معادله دیفرانسیل غیر خطی مرتبه اول به همراه شرایط مرزی در ابتدا و انتهای مسیر می شود، که با الگوریتمهای عددی قابل حل می باشد. روش مستقیم پیشنهادی، از ترکیب یک روش بهینه سازی فراابتکاری و یک میانیاب چند جمله ای به همراه معادلات ربات ایجاد می گردد و این مقاله از روش فراابتکاری الگوریتم مثلث بهینه گر و میانیاب اسپیلاین مرتبه سه استفاده کرده است. مزیت روش غیر مستقیم حل دقیق مسیله بهینه سازی با توجه به شرایط مرزی می باشد، اما اعمال قیود حرکتی در این روش مشکل است . در مقابل روش مستقیم حل تقریبی ارایه می نماید ولی در آن اعمال قیود راحت تر انجام می گیرد. در آخر دو مثال ارایه می ش ود، که مثال اول، کارایی مناسب روش مستقیم در مقایسه با روش غیر مستقیم را مشخص می کند و مثال دوم، مسیری با محدودیت های سرعت مجری نهایی و کشش کابل را شبیه سازی می نماید.

Keywords:

طراحی مسیر , مسیر بهینه , ربات کابلی , روش مستقیم , روش غیر مستقیم