Phương pháp điều khiển rung dựa trên mô hình ARX cho dầm đàn hồi được robot công nghiệp thao tác

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Vấn đề rung của các vật thể đàn hồi như thanh, dầm… khi robot di chuyển nhanh làm tăng thời gian chu kỳ và giảm độ chính xác thao tác. Phương pháp đề xuất gồm ba bước: (i) Mô hình hóa ngẫu nhiên ARX (AutoRegressive with eXogenous input) cho hệ robot–dầm bằng dữ liệu lực đo tại cổ tay robot trong quá trình chuyển động đặc trưng; (ii) Thiết kế hệ điều khiển ngoài gồm bộ PID số dạng feedforward kết hợp phản hồi để triệt tiêu dao động lực tại cổ tay, qua đó giảm rung ở đầu tự do dầm; (iii) Xây dựng môi trường mô phỏng “tổng hợp” để thử nghiệm và tinh chỉnh trước khi áp dụng trên robot thật. Mô hình ARX được nhận dạng bằng phương pháp bình phương tối thiểu, chọn bậc dựa trên tiêu chí BIC và RSS/SSS, kiểm định phần dư trắng. Bộ PID được tối ưu tự động hoặc qua giải thuật tối ưu phi tuyến (Nelder–Mead) để giảm bình phương sai số lực. Môi trường mô phỏng dùng thêm mô hình ARX thứ hai từ lực đến gia tốc đầu dầm để đánh giá khả năng triệt rung và kiểm tra độ bền vững với nhiễu đo, quỹ đạo khác hoặc tải trọng bổ sung. Thực nghiệm trên robot Adept Cobra s800 với dầm nhôm 1 m cho thấy thời gian rung giảm >80% và biên độ giảm ~97% so với không điều khiển. Hệ điều khiển ngoài không can thiệp vào bộ điều khiển nội của robot, dễ triển khai, thích ứng với nhiều loại dầm và quỹ đạo khác nhau, và giữ hiệu quả ngay cả khi có nhiễu, tác động ngoài hoặc thay đổi khối lượng.