طراحي سيستم كنترلي به‌منظور بهبود شفافيت در سيستم‌هاي عمل از راه دور

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

سيستم‌هاي عمل از راه دور رباتيك، يك فناوري كليدي در كاربردهايي همچون جراحي از راه دور، تعمير و نگهداري در محيط‌هاي خطرناك و دست‌كاري رباتيك در محيط‌هاي غيرقابل دسترس به شمار مي‌آيند. طراحي يك سيستم عمل از راه دور پايدار و شفاف، كه قادر باشد ضمن انتقال دقيق موقعيت و نيرو، نامعيني‌هاي سيستم، ديناميك‌هاي پيچيده محيط و محدوديت‌هاي انساني را مديريت نمايد، همچنان يك چالش مهم و فعال در پژوهش‌هاي حوزه كنترل پيشرفته محسوب مي‌شود. اين پژوهش به طراحي، تحليل و پياده‌سازي يك ساختار كنترل تطبيقي پيشرفته براي يك سيستم عمل از راه دور چهاركاناله مي‌پردازد كه به طور همزمان انتقال موقعيت و بازخورد نيروي واقعي را تضمين مي‌كند و پايداري را در حضور نامعيني‌ها فراهم مي‌سازد. در اين پژوهش، ابتدا مدل ديناميكي جامع هر يك از اجزاي سيستم شامل ربات راهبر، ربات پيرو، كاربر انساني و محيط تعاملي ارائه مي‌شود، سپس به معرفي كنترل‌كننده‌ي پيشنهادي استفاده شده در اين پژوهش كه درسمت پيرو قرار دارد، اقدام مي‌شود. اين كنترل‌كننده از قوانين تطبيق پارامترها به منظور جبران نامعيني‌هاي پارامتري استفاده مي‌كند و همچنين به منظور مقابله با نامعيني‌هاي ساختاري و غيرخطي محيط، از شبكه‌هاي عصبي پايه شعاعي بهره مي‌گيرد. اين شبكه‌ها به طور برخط، ديناميك‌هاي ناشناخته را تقريب زده و خطاي مدل‌سازي را كاهش مي‌دهند. سپس در ادامه به شبيه‌سازي عملكرد اين كنترل‌كننده در سيستم عمل از راه دور اقدام مي‌شود كه نتايج شبيه‌سازي در محيط نرم‌افزار سيمولينك نشان مي‌دهند كه سيستم كنترلي پيشنهادي قادر است موقعيت راهبر و پيرو را با دقت بالا همگام‌سازي كند و بازخورد نيروي واقعي محيط را حتي زماني كه محيط شامل رفتارهاي غيرخطي مي‌باشد، به كاربر منتقل نمايد. كلمات كليدي: عمل از راه دور، شفافيت، كنترل تطبيقي، شبكه عصبي تابع پايه شعاعي

237124

طراحي كاربردي

مهندسي مكانيك

دانشگاه صنعتي اصفهان