Skip to main content
SUPERVISOR
Marzieh Kamali,Mohammad Danesh,Maryam Zekri
مرضیه کمالی (استاد راهنما) محمد دانش (استاد مشاور) مریم ذکری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Najmeh Eskandari
نجمه اسکندری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395
Recently, the utilization of robots in the industry has faced a dramatic growth. In not-to-distance future, we will observe a Wide spread implementation of them in household and medical applications. In the meantime, the safety issue is vital because of the robot’s interaction with humans. Impedance control, as one of the flexible methods against external forces, has been able to prevent damages during a collection to a environmental obstacle. In this method, the robot is taken into account as a mass-spring-damper system. In the impedance control, force and position control are not accomplished separately, but the system’s error dynamics, or in other words, the relationship between external forces and tracking error should follow a desirable dynamic. In the first phase, the design of the impedance controller for the SCARA robot as the nominal controller and the main target of the controlling aim has been addressed while flexing against external forces. Invariance control is employed as one of the control methods to apply constraints in dynamic environments. This controller prevents the violation of the limitations or predetermined vicinity limit to the vulnerable obstacle by switching between nominal and corrective control. Hence, in the next phase, an invariant controller is designed as a system-correcting controller for the behavior of the system and the generator of the optimal secondary path. The Q-learning algorithm is one of the methods of making control systems intelligent. This algorithm, which is subset of reinforcement learning algorithms, attempts to learn optimal behavior using trial and error based on variant environment conditions. Since the state of states and actions in the algorithm are discrete, in step three, by discretization of these two spaces for the SCARA robot and adjusting the coefficients of the PD controllers, deploying the online incremental Q-learning algorithm, the robot is well controlled. Key words: Manipulators, Impedance Control, Invariance Control, Incremental Q-Learning
در سال‌های اخیر استفاده از ربات‌ها در صنعت به شدت گسترش یافته است. در آینده‌ای نه چندان دور شاهد استفاده گسترده از آنها در کاربردهای خانگی و پزشکی خواهیم بود. در این مساًله ایمنی به دلیل ارتباط ربات با انسان اهمیت ویژه‌ای دارد از این رو در این پایان‌نامه ابتدا قانون کنترل امپدانس برای ربات اسکارا طراحی گردیده است. استفاده از قانون کنترل امپدانس ربات را در برابر برخوردها و نیروهای خارجی منعطف می‌سازد. در این روش کنترل نیرو و کنترل موقعیت هیچ‌یک به تنهایی انجام نمی‌پذیرد بلکه باید دینامیک خطای سیستم یا به عبارت دیگر رابطه بین نیروهای خارجی و خطای ردیابی از یک دینامیک مطلوب پیروی کند. قانون کنترل امپدانس جلوگیری از آسیب را تنها هنگام برخورد تضمین می‌کند در حالی که برای ایمنی بیشتر باید تمهیدی برای جلوگیری از برخورد انجام شود. بنابراین در گام دوم قانون کنترل نامتغیر برای ربات مورد آزمایش طراحی می‌گردد. کنترل نامتغیر با سوییچ بین کنترل نامی و تصحیح‌کننده با اصلاح مسیر مرجع از نقض محدودیت‌ها یا همان حد نزدیکی به مانع آسیب‌پذیر جلوگیری می‌کند. ترکیب دو کنترل‌کننده مذکور همراه با کنترل‌کننده‌های PD به منظور تعقیب متغیرهای مفصلی بر روی ربات اسکارا به کار گرفته شده است. در این پژوهش از روش یادگیری کیو افزایشی در حلقه کنترلی برای محاسبه برخط ضرایب PD استفاده شده است. این الگوریتم که زیر مجموعه ای از الگوریتم‌های یادگیری تقویتی است، با آزمون و خطا سعی در آموختن رفتار بهینه بر اساس شرایط متغیر محیطی دارد. به دلیل اینکه فضای حالت و عمل‌ها در الگوریتم باید گسسته باشد ابتدا نحوه گسسته‌سازی این دو فضا برای ربات اسکارا شرح داده شده است و سپس روش تنظیم ضرایب بیان می‌شود. کلمات کلیدی: بازوهای مکانیکی، کنترل امپدانس، کنترل نامتغیر، یادگیری کیو افزایشی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی