Mở rộng khả năng của tay máy robot bằng tối ưu quỹ đạo

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Bài báo phân tích sự phụ thuộc của khả năng mang tải vào tư thế, vận tốc, gia tốc và giới hạn động cơ, đặc biệt với các tay máy tỉ số truyền thấp, đòi hỏi tối ưu chuyển động để tăng tải. Tác giả lựa chọn tay máy phẳng 2 bậc tự do RR làm ví dụ, xây dựng bài toán tối ưu trực tiếp với ràng buộc lực/mô-men tại từng bước rời rạc, dùng đường cong tham số (spline bậc ba và đa thức Bernstein) để sinh quỹ đạo khớp mượt, thỏa mãn điều kiện đầu-cuối. Thử nghiệm số với 10 tác vụ pick-and-place cho thấy phương pháp tìm được quỹ đạo phù hợp, cho phép tăng tải tối đa tới ~60% so với khả năng tĩnh, bằng cách khai thác dao động và động năng hệ. Đánh giá so sánh hai loại đường cong cho thấy đa thức Bernstein bậc 9–11 đạt cân bằng tốt giữa thời gian tính toán, chất lượng và khả năng thực thi trên nguyên mẫu robot. Thí nghiệm với mẫu RR gắn thẳng đứng, động cơ không hộp số, xác nhận các quỹ đạo tối ưu hóa khả thi trong giới hạn mô-men, và có thể nâng tải lớn hơn đáng kể so với phương pháp điều khiển tĩnh. Phương pháp đơn giản, dễ áp dụng, không nhắm tới tối ưu toàn cục tuyệt đối mà ưu tiên tính khả thi thực tế.