عنوان

پیاده سازی سیستم نرم‌افزاری واسط برای هماهنگی کار ربات ها

‭۱۳۶۸۰پ‬

per

پیاده سازی سیستم نرم‌افزاری واسط برای هماهنگی کار ربات ها

/لیلا مهری

: مهندسی فناوریهای نوین

، ‮‭۹۴‬

، پروانه جودت

چاپی

کارشناسی ارشد

مهندسی مکاترونیک

‮‭۱۳۹۴/۰۶/۱۸‬

تبریز

هدف از این پایان‌صنامه توسعه‌صی سیستم نرم‌صافزاری واسط)شامل بخش کنترلی و رابط کاربر (برای ارتباط ربات‌صهای پایه- پیرو است .در این راستا این نرم‌صافزار با استفاده از بان برنامه نویسی‮‭++ C‬ طراحی و بر روی سیستم کامپیوتری نصب گردید .این نرم‌صافزار قادر است با دریافت اطلاعات از سنسور انکودر ربات، نمودار موقعیت، سرعت و شتاب ربات را نمایش دهد .نرم‌صافزار طراحی شده با استفاده از کارت ورودی-خروجی‮‭۱۷۸۰ - PCI‬بر روی یک ربات دو لینکی پیاده سازی گردید .در مرحله‌صی بعدی رابط گرافیکی کاربر با استفاده از نرم‌صافزارهای ‮‭Qt‬ و ‮‭Matlab‬ طراحی شد .رابط گرافیکی طراحی شده با استفاده از نرم‌صافزار ‮‭Qt‬ با دریافت پارامترهای دینامیکی از کاربر، سینماتیک و دینامیک مستقیم و معکوس ربات را محاسبه نمود .همانطور که اشاره گردید، با استفاده از نرم افزار ‮‭Matlab‬ نیز یک رابط گرافیکی طراحی شد که شامل بخش کنترلی، نمایش سینماتیک و دینامیک مستقیم و معکوس است .در قسمت کنترلی، سه نوع کنترل‌صکننده‌صی تناسبی- مشتق‌صگیر- انتگرال‌صگیر، خطی‌صسازی فیدبک و کنترل‌صکننده‌صی تطبیقی بر مبنای دینامیک وارون، تست و پیاده سازی)هم به صورت شبیه سازی و هم به صورت تجربی (شد .سپس از الگوریتم ژنتیک برای یافتن مقادیر مطلوب پارامترهای کنترل‌صکننده‌صها استفاده شد .هر سه کنترل‌صکننده‌صی ذکر شده به صورت مطالعه‌صی موردی در محیط ‮‭Simulink‬روی ربات دو لینکی شبیه‌صسازی شد .در گام بعدی کنترل‌صکننده‌صی تطبیقی بر مبنای دینامیک وارون، به ربات پایه و پیرو دو لینکی صفحه‌صای و ربات پوما اعمال شد .سپس برای پیاده سازی تجربی کنترل‌صکننده و رابط گرافیکی بر روی ربات، کارت ورودی-خروجی‮‭۶۶۰۱ - PCI‬استفاده شد که بین محیط ‮‭Simulink‬ و ربات ارتباط برقرار می‌صکرد .برای حصول نتایج تجربی اعمال کنترل‌صکننده روی ربات‌صهای پایه-پیرو، کنترل‌صکننده‌صی تناسبی-مشتق‌صگیر-انتگرال‌صگیر بر روی سیستم کنترل از راه دور پومای دو لینکی اعمال شده و عملکرد ربات پیرو در تعقیب مسیر فراهم شده توسط ربات پایه مورد بررسی قرار گرفت .نتایج حاصل از شبیه‌صسازی کنترل کننده‌صهای اشاره شده به صورت نمودارهای موقعیت، خطا و گشتاور تولید شده توسط قانون کنترلی ارائه شد .نتایج تجربی حاصل شده از اعمال کنترل‌صکننده‌صی تطبیقی روی ربات دو لینکی پوما، نشان دهنده‌صی صحت شبیه سازی‌صهای انجام گرفته می‌صباشد

The Purpose of this thesis is to develop an interface software system (including controller and graphical user interface) for master-slave robots communication. So a software is designed using C++ package and it is installed on a computer. This software is able to receive data from encoder, display position, velocity and acceleration graphs. The designed software is implemented on a two-link robot by a PCI-1780 input-output card. In the next step,the graphical user interface is designed using Qt and Matlab softwares. The designed user interface calculates direct and inverse kinematic and dynamic of robot through dynamical parameters. A graphical user interface using Matlab software is designed that includes contol system, direct and inverse dynamic and kinematic parts. In control sections, three types of controllers including the proportional-integral-derivative, feedback linearization and adaptive controller is tested and implemented based on inverse dynamic (through simulation and exprimental studies). Genetic algorithm is used to find desired values of controllers parameters. Each listed controllers as a case study is simulated in Simulink environment on a two-link robot. Then, the adaptive controller, based on the inverse kinematics is implemented for the two-link master-slave robot (planar and PUMA). In order to exprementally implenet the controller and user interface on the robot, a PCI-6601 input-output card that establishs connection between simulink environment and robot is used. To obtain experimental results of applying controller on master-slave robot, the proportional-integral-derivative controller is applied on a master-slave robot and the performance of the slave robot in tracking the desired path by master robot is examined. The results of referred controllers simulations are presented as position, error and generated torque by control low. The experimental results obtained by applying adaptive controller on two link PUMA robot is representative of performed simulation accuracy

مهری، لیلا، پژوهشگر

عظیمی‌راد، وحید، استاد راهنما

کوهستانی، بهروز، استاد مشاور

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی