کنترل بازوی آرنجی

ROBOTICS

کاربر فعال مهندسی رباتیک
چه جالب! نمیدونستم بازوی آرنجی فضای 4 بعدی هست.
پس چرا میگن بازوی صفحه صلب دو بندی؟
وقتی میگیم صفحه ای، دو بعدی نمیشه؟

شما هنوز معنی حالت را نمی دانی
یک سیستم که خروجی اش بک بعدی است می تواند حالت چند بعدی داشته باشد

بازوی آرنجی ار نظر موقعیت (مکان) دو بعدی است و در صفحه کار می کند برای همین اسمش صقحه ای است

اما حالت بازوی آرنجی ، موقعیت و سرعت است. مکان دو بعدی است و سرعت نیز دو بعدی است. دو با دو می شود چهار!

یک بازوی شش درجه آزادی هنرمند دارای سه بعد موقعیتی است و می گوییم سه بعدی یا فضایی است اما دارای دوارده بعد حالت است. در این جا مکان سه بعد ، جهت سه بعد ، سرعت سه بعد و سرعت زاویه ای ۳ بعد است. چهار باز که سه را با هم جمع کنیم می شود دوازده!

یک ربات چرخدار که روی زمین مسطح حرکت می کند دارای موقعیت دو بعدی است فضای حالتش شش بعدی است. دو بعد موقعیت یم یک بعد جهت ، دو بعد سرعت و یک بعد سرعت زاویه ای! جمعش می شود شش!

یک مدار الکتریکی که از مقاومت و خازن ساخته شده بعد فضای حالتش برابر تعداد خازن ها است مثلا اگر صد خازن داشت می گوییم صد بعدی است.

اگر از نظر شما جمع دو با دو می شود دو! پایداری بازوی آرنجی را با صفحه فاز بررسی کن

قبل از این که کنترل بازوی آرنجی را انجام بدهی برو فصل اول درس کنترل را بخوان تا با مفاهیم اولیه آشنا بشوی
 

Coronaa

کاربر فعال
اگر از نظر شما جمع دو با دو می شود دو! پایداری بازوی آرنجی را با صفحه فاز بررسی کن

قبل از این که کنترل بازوی آرنجی را انجام بدهی برو فصل اول درس کنترل را بخوان تا با مفاهیم اولیه آشنا بشوی
ممنونم آقای دکتر. من فقط سوال پرسیدم و هنوز وارد مبحث پایداریش نشدم. فقط برام سوال پیش اومده بود که میشه با صفحه فاز بررسی کرد یا خیر، که شما گفتید خیر!
الآن متوجه شدم که منظورتون از حالت چی بود.
تشکر
:smile:
 

Coronaa

کاربر فعال
سلام آقای دکتر
یه سوالی برام پیش اومد.
ما تا حالا میومدیم بصورت تئوری و نرم افزاری بازوی ربات رو با کنترلر Fuzzy PID بررسی و شبیه سازی میکردیم. حالا اگه بخوایم بصورت سخت افزاری پیاده سازی کنیم به چه تجهیزاتی نیاز داریم؟
کلاً برای پیاده سازی یک مشتق گیر و یا انتگرال گیر به چه المان هایی نیاز داریم؟ در عمل و واقعیت، مشتق گیر و انتگرال گیر معادل چه نوع سخت افزاری هستند؟
 

Coronaa

کاربر فعال
و یه سوال دیگه :
من توی شبیه سازیم اومدم از نویز یکنواخت استفاده کردم. (uniform noise). با بازه ی [1،1-] و Initial speed برابر با یک.
بصورت تصویر زیر. و بعد اومدم برای هر مرحله از 1 تا 10 درصد بهش ضریب دادم. یعنی مثلا با نویز 5 درصد یعنی مقادیر همین نویز در 30 ثانیه رو ضرب در 0.05 کردم. یعنی 5 درصد از نویز کامل. آیا این حالتی که انجام دادم و یا این نویزی که انتخاب کردم درست و قابل قبوله؟

1442445644.jpg
 

ROBOTICS

کاربر فعال مهندسی رباتیک
سلام آقای دکتر
یه سوالی برام پیش اومد.
ما تا حالا میومدیم بصورت تئوری و نرم افزاری بازوی ربات رو با کنترلر Fuzzy PID بررسی و شبیه سازی میکردیم. حالا اگه بخوایم بصورت سخت افزاری پیاده سازی کنیم به چه تجهیزاتی نیاز داریم؟
کلاً برای پیاده سازی یک مشتق گیر و یا انتگرال گیر به چه المان هایی نیاز داریم؟ در عمل و واقعیت، مشتق گیر و انتگرال گیر معادل چه نوع سخت افزاری هستند؟

مشتگیری و انتگرال گیری و ... همه در نرم افزار صورت می گیرد و نیاز به سخت افزار ندارد

بعد از این که خروجی کنترلر (ورودی موتور) توسط نرم افزار حساب شد به سخت افزار داده می شود


و یه سوال دیگه :
من توی شبیه سازیم اومدم از نویز یکنواخت استفاده کردم. (uniform noise). با بازه ی [1،1-] و Initial speed برابر با یک.
بصورت تصویر زیر. و بعد اومدم برای هر مرحله از 1 تا 10 درصد بهش ضریب دادم. یعنی مثلا با نویز 5 درصد یعنی مقادیر همین نویز در 30 ثانیه رو ضرب در 0.05 کردم. یعنی 5 درصد از نویز کامل. آیا این حالتی که انجام دادم و یا این نویزی که انتخاب کردم درست و قابل قبوله؟


این را بیشتر به عنوان اغتشاش می توانی در نظر بگیری تا نویز

نویز فرکانسش زیاد است. فرکانس تصویری که من می بینم یک هرتز است.


جدا از مسئله فرکانس، هر چیزی در نظر بگیری درست و قابل قبول است.
در تئوری معمولا به صورت گاوسین در نظر می گیرند و نه یکنواخت
اما حاصل ضرب گاوسین در یکنواخت یه واقعیت نزدیک تر است
 

Coronaa

کاربر فعال
مشتگیری و انتگرال گیری و ... همه در نرم افزار صورت می گیرد و نیاز به سخت افزار ندارد

بعد از این که خروجی کنترلر (ورودی موتور) توسط نرم افزار حساب شد به سخت افزار داده می شود
یعنی با نرم افزار متلب شبیه سازی میکنیم و خروجی کنترلر رو میدیم به سخت افزار؟
خروجی کنترلر از چه جنسی هست؟ (ولتاژ ، جریان)؟؟؟
منظور از سخت افزار، خود ربات میشه یا رابط بین نرم افزار و ربات؟
آیا خروجی کنترلر و ورودی سخت افزار از یک جنس هستند؟

این را بیشتر به عنوان اغتشاش می توانی در نظر بگیری تا نویز

نویز فرکانسش زیاد است. فرکانس تصویری که من می بینم یک هرتز است.

توی بلوک نویز یکنواخت چطوری میشه فرکانس رو افزایش داد؟ فقط باند بالا و پایین و سرعت اولیه داره انگار!
 

ROBOTICS

کاربر فعال مهندسی رباتیک
یعنی با نرم افزار متلب شبیه سازی میکنیم و خروجی کنترلر رو میدیم به سخت افزار؟

اگر ربات است خیر

اگر بازوی مکاترونیکی است به این روش می گویند برنامه ریزی آفلاین. روش های دیگر نیز وجود دارد


خروجی کنترلر از چه جنسی هست؟ (ولتاژ ، جریان)؟؟؟

بستگی به مدل ریاضی دارد که برایش کنترل کردید

ممکن است ولتاژ یا جریان یا گشتاور یا سرعت یا مکان باشد

باید ببینید ورود سیستم (مدل ریاضی) چیست



منظور از سخت افزار، خود ربات میشه یا رابط بین نرم افزار و ربات؟

اگر ربات است نرم افزار و سخت افزار حود ربات هستند. بنابراین رابط بین ربات و نرم افزار معنی ندارد

اگر بازوی مکاترونیکی است از نظر علمی سخت افزار هر جفتش است اما در بازار سخت افزار به رابط گفته می شود

توی بلوک نویز یکنواخت چطوری میشه فرکانس رو افزایش داد؟ فقط باند بالا و پایین و سرعت اولیه داره انگار!

به علت کپی رایت به متلب دسترسی ندارم بنابراین دقیق یادم نیست
اما یک تایم استپ دارد که می توانی تغییرش بدهی
 

Coronaa

کاربر فعال
منظور منم بازوی مکاترونیکی بود.
گفتین که عملیات کنترل داخل نرم افزار انجام میشه و خروجی کنترلر رو میدیم به سیستم (بازوی مکاترونیکی).
یعنی باید با یک ریزپردازنده ای ، کنترلر رو تعریف کنیم و روابطش رو داخل اون برنامه ریزی کنیم و بعد، خروجیش رو بدیم به سیستم خودمون؟
مثل شکل زیر؟
1442616908.jpg

در مورد راهنمایی نویز هم ممنونم. متوجه شدم چطوریه.
 

ROBOTICS

کاربر فعال مهندسی رباتیک
منظور منم بازوی مکاترونیکی بود.
گفتین که عملیات کنترل داخل نرم افزار انجام میشه و خروجی کنترلر رو میدیم به سیستم (بازوی مکاترونیکی).
یعنی باید با یک ریزپردازنده ای ، کنترلر رو تعریف کنیم و روابطش رو داخل اون برنامه ریزی کنیم و بعد، خروجیش رو بدیم به سیستم خودمون؟
مثل شکل زیر؟

توضیحتان درست است

اما تصویری که گذاشتید مبهم است
شما باید با توجه به سیستمتان سخت افزار طراحی کنید
من که نمی دانم سیستم شما چیست
بنابراین شاید تصویر درست باشد و شاید خیر
 

Coronaa

کاربر فعال
توضیحتان درست است

اما تصویری که گذاشتید مبهم است
شما باید با توجه به سیستمتان سخت افزار طراحی کنید
من که نمی دانم سیستم شما چیست
بنابراین شاید تصویر درست باشد و شاید خیر
تصویر برای پیاده سازی یک موتور DC با کنترلر PID مرتبه کسری بود. منظورم ساختار کلی این تصویر بود که باید کنترلر PID مرتبه کسری توی ریزپردازنده تعریف بشه و سپس خروجی اون رو بدیم به سیستم خودمون.
برای کنترلرهای مرتبه کسری، تعاریفی وجود داره که یک PID معمولی رو به یک PID مرتبه کسری تبدیل میکنه. یعنی این روابط باید توی اون میکروپروسسور کد نویسی بشند؟
 

ROBOTICS

کاربر فعال مهندسی رباتیک
یعنی این روابط باید توی اون میکروپروسسور کد نویسی بشند؟

آری باید برای پردازنده برنامه ریز شود.
می تواند میکروپروسسور باشد می تواند DSP باشد می تواند DSC باشد می تواند PC باشد می تواند ... باشد
 

Coronaa

کاربر فعال
سلام
چندتا سوال داشتم:

1- از روی چه چیزی میگیم بازوی مکاترونیکی یک سیستم غیر خطی هست؟
آیا از روی معادلات دینامیکی اون میشه تشخیص داد این یک سیستم غیر خطی هست؟

2- من یک ورودی سینوسی به سیستم میدم و مسیری که مختصات مجری نهایی طی میکنه بصورت شکل زیر هست. برای من نامفهومه که چرا مسیر طی شده به این شکل هست! آیا بازوی مکاترونیکی (آرنجی) میتونه چنین چرخشی داشته باشه؟
ضمن اینکه ورودی من زاویه هست. یعنی زاویه مفاصل کنترل میشه، ولی میخوام ببینم رفتار مختصات مجری نهایی بازو توی مختصات به چه صورته.

 

ROBOTICS

کاربر فعال مهندسی رباتیک
1- از روی چه چیزی میگیم بازوی مکاترونیکی یک سیستم غیر خطی هست؟
آیا از روی معادلات دینامیکی اون میشه تشخیص داد این یک سیستم غیر خطی هست؟

بازوی مکاترونیکی به طور کلی خطی با غیر خزی نیست

بازوی آرنجی غیر خطی است چه رباتیکی باشد چه مکاترونیکی

تشخیص خطی یا غیر خطی بودن کلیه سیستم ها (شامل بازوی مکاترونیکی) از روی معادلات دینامیکی است



2- من یک ورودی سینوسی به سیستم میدم و مسیری که مختصات مجری نهایی طی میکنه بصورت شکل زیر هست. برای من نامفهومه که چرا مسیر طی شده به این شکل هست! آیا بازوی مکاترونیکی (آرنجی) میتونه چنین چرخشی داشته باشه؟
ضمن اینکه ورودی من زاویه هست. یعنی زاویه مفاصل کنترل میشه، ولی میخوام ببینم رفتار مختصات مجری نهایی بازو توی مختصات به چه صورته.



اول باید بگی طول لینک ها چقدر است
باین شکل برای همه نامفهوم است و مختص شما نیست. یرای این که بتوانی تشخیص بدهی زمان را کاهش بده تا خروجی روی هم نیافتد.
 

Coronaa

کاربر فعال
تشخیص خطی یا غیر خطی بودن کلیه سیستم ها (شامل بازوی مکاترونیکی) از روی معادلات دینامیکی است
از روی معادلات، باید چه پارامترهایی رو بررسی کنیم؟ آیا پارامترهای هر لینک به لینک دیگه وابسته هست میشه گفت غیر خطیه؟ یا مرتبه دوم هست میشه گفت؟
بصورت تئوری هم که خیلی سخته بشه اثباتش کرد؟ نیست؟


اول باید بگی طول لینک ها چقدر است
باین شکل برای همه نامفهوم است و مختص شما نیست. یرای این که بتوانی تشخیص بدهی زمان را کاهش بده تا خروجی روی هم نیافتد.
لینک یک، 1 متر و لینک دو، 80 سانت طولشه. وزن هر کدوم هم 0.5 کیلو در نظر گرفتم.
 

ROBOTICS

کاربر فعال مهندسی رباتیک
از روی معادلات، باید چه پارامترهایی رو بررسی کنیم؟

نگاه می کنی که متغببر های حالت به صورت غیر خطی ظاهر شده اند یا خطی

توان ، لگاریتم ، توابع مثلثاتی ، توابع هایپربولیک و ... غیر خطی اند

ضرب یا تقسیم دو متغیر حالت نیز سیستم را غیر خطی می کند

حتی اگر یک عامل غیر خطی دیدی کل سیستم غیر خطی محسوب می شود

در بازوی آرنجی شما به راحتی اثر سینوس و کسینوس را می بینی بنابراین غیر خطی است

در بازوی بشکه ای سینوس و کسینوس نمی بینی بنابراین خطی است

آیا پارامترهای هر لینک به لینک دیگه وابسته هست میشه گفت غیر خطیه؟

خیر

خطی می تواند وابسته یا مستقل باشد
غیر خطی هم می تواند مستقل یا وابسته باشد


یا مرتبه دوم هست میشه گفت؟

مرتبه ربطی به خطی یا غیر خطی بودن ندارد


بصورت تئوری هم که خیلی سخته بشه اثباتش کرد؟ نیست؟

این هایی که گفتم همش تئوری بود. اثباتش هم که بسیار ساده است

به فصل اول درس «معادلات دیفرانسیل» که در ترم دوم کارشناسی رشته های مهندسی ارائه می شود مراجعه کنید


لینک یک، 1 متر و لینک دو، 80 سانت طولشه. وزن هر کدوم هم 0.5 کیلو در نظر گرفتم.

امکان دارد. اما باز هم می گویم زمان شبیه سازی را کاهش بده تا روی هم نیافتد تا متوجه شوی
 

Coronaa

کاربر فعال
نگاه می کنی که متغببر های حالت به صورت غیر خطی ظاهر شده اند یا خطی

توان ، لگاریتم ، توابع مثلثاتی ، توابع هایپربولیک و ... غیر خطی اند

ضرب یا تقسیم دو متغیر حالت نیز سیستم را غیر خطی می کند

حتی اگر یک عامل غیر خطی دیدی کل سیستم غیر خطی محسوب می شود

در بازوی آرنجی شما به راحتی اثر سینوس و کسینوس را می بینی بنابراین غیر خطی است

در بازوی بشکه ای سینوس و کسینوس نمی بینی بنابراین خطی است

ممنونم. متوجه شدم.


امکان دارد. اما باز هم می گویم زمان شبیه سازی را کاهش بده تا روی هم نیافتد تا متوجه شوی

من شبیه سازی رو تا 5 ثانیه ی اول انجام دادم. میشه یه توضیحی بدین؟
میخوام بدونم در حالت واقعی بازوی آرنجی به کدوم جهت چرخش داره؟
http://www.sharefile.ir/uploads/1443115818.docx​
 

ROBOTICS

کاربر فعال مهندسی رباتیک
من شبیه سازی رو تا 5 ثانیه ی اول انجام دادم. میشه یه توضیحی بدین؟
میخوام بدونم در حالت واقعی بازوی آرنجی به کدوم جهت چرخش داره؟


خیلی مسیر خشنی انتخاب کردی!
مسیر مطلوب آنقدر سریع است که بازوی بدبخت جا می ماند
مسیر مطلوب شما نصف بیضی است! یعنی دارای منحنی پرکلاغی است! باعث می شود بازوی شما سکته بزند!
بهتر است مسیر کم سرعت تر و همچنین صاف (بدون شکست) نظیر سینوسی ، دایره کامل ، بیضی کامل و ... بدهید



از مسیر نقطه نهایی نمی توان چرخش را فهمید. برای یافتن جهت چرخش لازم است لینک ها را در زمان های مختلف رسم کنی. دو تا زاویه داری.
 

Coronaa

کاربر فعال
خیلی مسیر خشنی انتخاب کردی!
مسیر مطلوب آنقدر سریع است که بازوی بدبخت جا می ماند
مسیر مطلوب شما نصف بیضی است! یعنی دارای منحنی پرکلاغی است! باعث می شود بازوی شما سکته بزند!
بهتر است مسیر کم سرعت تر و همچنین صاف (بدون شکست) نظیر سینوسی ، دایره کامل ، بیضی کامل و ... بدهید



از مسیر نقطه نهایی نمی توان چرخش را فهمید. برای یافتن جهت چرخش لازم است لینک ها را در زمان های مختلف رسم کنی. دو تا زاویه داری.
خب مسیر رو که من خودم انتخاب نکردم!
من یه ورودی سینوسی دادم. یعنی در هر لحظه یه مقدار به زاویه مفاصل دادم. بعد خواستم ببینم با این ورودی که دادم مختصات مجری نهایی در چه مسیری قرار میگیره.
یعنی با روابط سینماتیک مستقیم که زاویه میدیم و موقعیت مجری نهایی رو بدست میاریم انجام دادم.
 

Coronaa

کاربر فعال
آقای دکتر ببخشید که زیاد سوال میپرسم.

اگه بخوام یه مختصات به بازو بدم تا زاویه مفاصل کنترل بشه، آیا بلوک دیاگرام زیر درسته؟
با طولی که برای لینک ها مشخص کردم، مختصات x و y رو باید در چه محدوده ای انتخاب کنم تا برای بازو امکان رسیدن به اون نقطه رو داشته باشه؟ یعنی ورودی پله رو باید روی چه اعدادی تنظیم کنم برای مثال؟
تابع تبدیل موتور هم theta به v هست. یعنی ورودی ولتاژ و خروجی زاویه هست.

 

ROBOTICS

کاربر فعال مهندسی رباتیک
اگه بخوام یه مختصات به بازو بدم تا زاویه مفاصل کنترل بشه، آیا بلوک دیاگرام زیر درسته؟

این بلوک دیاگرام به سه شرط زیر درست است

۱- نیروی خارجی اعمال نشود. مانند بلند کردن جسمی یا برخورد با حسم (مثل جوشکاری) یا مقاومت هوا و ...
2- نیروی اصطکاک نداشته باشیم یا ناچیز باشد
۳- جرم بازو صفر باشد شامل جرم لینک جرم موتور و جرم ...

به مورد سوم بیشتر فکر کن. آیا امکان پذیر است؟

با طولی که برای لینک ها مشخص کردم، مختصات x و y رو باید در چه محدوده ای انتخاب کنم تا برای بازو امکان رسیدن به اون نقطه رو داشته باشه؟ یعنی ورودی پله رو باید روی چه اعدادی تنظیم کنم برای مثال؟
حداقل تفاضل طول دو بند
جداکثر جمع طول دو بند
 

Coronaa

کاربر فعال
این بلوک دیاگرام به سه شرط زیر درست است

۱- نیروی خارجی اعمال نشود. مانند بلند کردن جسمی یا برخورد با حسم (مثل جوشکاری) یا مقاومت هوا و ...
2- نیروی اصطکاک نداشته باشیم یا ناچیز باشد
۳- جرم بازو صفر باشد شامل جرم لینک جرم موتور و جرم ...

به مورد سوم بیشتر فکر کن. آیا امکان پذیر است؟
در تئوری که در روابط سینماتیک معکوس، جرم لینک دخالتی نداره، ولی در عمل خب غیر ممکنه که جرم لینک صفر باشه!
با این وجود امکان پذیر نیست. حالا یعنی این بلوک دیاگرام اشتباهه؟ درستش به چه صورته؟
من بعد از بدست آوردن زاویه با سینماتیک معکوس، درجه رو به رادیان تبدیل کردم و بعد دادم به کنترلر.
حوابی که میگیرم به نظرم درست نیست.
مقدار x رو 0.25 متر و y رو 0.5 متر قرار دادم. (در بلوک step)
طول هر لینک رو هم 1 متر در نظر گرفتم.
محور افقی زمان و محور عمودی زاویه هست.



راستی در مورد پست 288 هم میشه یه نظری بدین؟
 
آخرین ویرایش:

Similar threads

بالا