مدل سازي ديناميکي و طراحي سيستم کنترل براي ربات اسکلت خارجي پايين تنه

ربات اسکلت خارجي ماشيني است داراي اعضاي مشابه بدن انسان و قابل پوشيدن که به کمک عملگرهاي خود قدرت شخص را بسيار افزايش مي دهد. پژوهش پيش رو به مدل سازي ديناميکي و طراحي سيستم کنترل براي نوع پايين تنه اين ربات پرداخته است. در مقالات موجود حداکثر بخشي از ربات با يک درجه آزادي مدل سازي و کنترل شده است که به خواننده ديد مناسبي از کنترل هم زمان تمام اجزاي ربات را نمي دهد. در اين راستا، ابتدا ساختار مناسب مشابه پروژه بليکس دانشگاه برکلي براي ربات انتخاب و معادلات ديناميک مربوطه به صورت صفحه اي و به روش نيوتن - اولر استخراج گرديد. طي آزمايشي، داده هاي سينماتيک راه رفتن به کمک سامانه اکسنس اندازه گيري و ديناميک معکوس در نرم افزار سيم مکانيکس در کنار مدل پياده شده در نرم افزار متلب شبيه سازي گرديد که تطابق بالاي نتايج مويد صحت مدل بود. روش کنترل امپدانس بررسي و نکاتي اصلاحي در آن لحاظ شد که عملکرد آن را کمي بهبود بخشيد. سپس ربات با استفاده از اين الگوريتم کنترل گرديد. بدين ترتيب سيستم پايدار شده، حرکت ربات با بهترين کيفيت از بدن تبعيت نمود. نتايج شبيه سازي نشان داد، حين حمل باري به بزرگي 50 کيلوگرم، گشتاورهايي کمتر از نيم نيوتن متر، در محل هاي تماس با ربات، به اعضاي بدن کاربر وارد مي شود.