Tantara vaovao
Nahoana i PAUL no mila angon-drakitra betsaka hanatsarana ny fihetsiny
Lava loatra; Mamaky
Ny fihetsik'i PAUL dia modely amin'ny fanangonana angon-drakitra empirical fa tsy fomba sarotra toy ny PCC na Cosserat Rod Theory. Ny angon-drakitra dia ahitana ny fotoana fisondrotry ny vidim-piainana (0-100%), toerana/orientation (zoro Euler), ary metadata (tsindry, mari-pana). Mba hamahana ny fetran'ny rafitra pneumatic, ny fotoana deflation dia ampitomboina amin'ny 1.45 ×, ny fiakaran'ny vidim-piainana dia mitranga tsikelikely mba hisorohana ny famenoana tsy mitongilana, ary ny fiantraikan'ny hysteresis dia mitaky fanitsiana 1.2 × rehefa mivezivezy eo amin'ny toerana. Ny fanaraha-maso open-loop dia miankina amin'ny fomba fijerena latabatra, mifamatotra eo amin'ny santionan'ny fiakaran'ny vidim-piainana voatahiry, miaraka amin'ny drafitra ho avy amin'ny fampiharana ny kinematics mifototra amin'ny tambajotra neural.
Mpanoratra:
(1) Jorge Francisco Garcia-Samartın, Center for Automation and Robotics (UPM-CSIC), Polytechnic University of Madrid — Higher Council for Scientific Research, Jose Gutierrez Abascal 2, 28006 Madrid, Espaina ([email protected]);
(2) Adrian Rieker, Center for Automation and Robotics (UPM-CSIC), Polytechnic University of Madrid — Higher Council for Scientific Research, Jose Gutierrez Abascal 2, 28006 Madrid, Espaina;
(3) Antonio Barrientos, Center for Automation and Robotics (UPM-CSIC), Polytechnic University of Madrid — Higher Council for Scientific Research, Jose Gutierrez Abascal 2, 28006 Madrid, Espaina.
Latabatra Rohy
2 Asa mifandray
2.3 Fanaraha-maso ireo robot malefaka
3 PAOLY: Famolavolana sy Fanamboarana
4 Fikarohana angona sy fanaraha-maso Open-Loop
4.2 Rafitra fisamborana fahitana
4.3 Famoronana angona: Modely miorina amin'ny latabatra
5 vokatra
5.2 Famakafakana ny toeram-piasana
5.3 Fampisehoana ireo maodely mifototra amin'ny latabatra
5.5 Fanandramana mitondra lanja
Fampahalalana momba ny famatsiam-bola
A. Nanao andrana sy fanovozan-kevitra
4.3 Famoronana angona: Modely miorina amin'ny latabatra
Noho ny fahasarotan'ny robot, dia nesorina ny fomba fiasa mifototra amin'ny modely, toy ny PCC na ireo mifototra amin'ny Theory Cosserat Rod. Na dia fomba iray tsy hikatona amin'ny asa ho avy aza ny fampiasana ny FEM, dia maro ny masontsivana apetraka andrana ho an'ny fizarana tsirairay (Modulus tanora, fotoanan'ny inertia. . . ), satria miovaova be ny fizotran'ny famokarana ka, tamin'ity dingana voalohany ity, dia nisafidy ny hampiasa karazana modely PAUL mifototra amin'ny fanangonana angona.
Ny vokatra azo avy amin'ny rafitra dia raisina ho toy ny toerana sy ny orientation tonga amin'ny farany farany - noho izany, amin'ity dingana ity, ny toerana rehetra amin'ny sehatra mpanelanelana dia tsy noraharahiana - ary toy ny fampidirana, ny fotoana fisondrotry ny vidim-piainana isaky ny tatavia. Satria tsy ampy ny fanerena fanerena azo tamin'ny fotoana nanamboarana ilay robot, dia nanapa-kevitra ny haka ny fotoanan'ny fisondrotry ny vidim-piainana ho toy ny fari-pidirana. Satria voafetran'ny valva fameperana ny fanerena ny miasa ary azo heverina ho tsy miova ny tahan'ny fikorianan'ny tatavia tsirairay, ny fotoana dia mitovy amin'ny habetsahan'ny rivotra miditra ao anatin'ny lavaka tsirairay.
Ny safidy fanaraha-maso rehetra heverina dia iraisan'ny filana angon-drakitra empirika be dia be, izay mitarika ho amin'ny filàna famolavolana drafitra andrana mba handaminana ny fanangonana ireo angona ireo. Koa satria ny fisamborana an'io fampahalalana io dia atao amin'ny dingana samihafa ary ny angon-drakitra dia tsy maintsy maneho ny fihetsiky ny robot amin'ny fomba tanjona, ny fampiharana indray ny andrana dia manana lanjany manokana.
Ny angon-drakitra voatahiry ao amin'ny angon-drakitra dia ny toeran'ny tendron'ny robot sy ny vanim-potoanan'ny fisondrotry ny vidim-piainana izay mahatratra io fanamafisana io. Ny famerana voalaza teo aloha fa ny roa amin'ireo tatavia telo ao amin'ny fizarana ihany no ampitomboina dia mampihena ny tsy fahampiana. Araka ny voalaza teo aloha, fizarana roa mahery no mitarika ho amin'ny redundancy, izay midika fa ny modely kinematic inverse an'ny robot dia afaka manana vahaolana maro.
Ny dingana fanangonana angona dia misy dingana maromaro misesy. Tany am-boalohany dia voafaritra ny isan'ny santionany. Ho an'ny santionany tsirairay, ny baikon'i Matlab dia mandefa fitambarana kisendrasendra amin'ny fotoana fisondrotry ny vidim-piainana sivy, mifanaraka amin'ny valizy PAUL tsirairay, mankany amin'ny dabilio mihetsika. Ny fotoana dia vokarina eo ambanin'ny fetran'ny fotoana ambony indrindra Tmax, ary miantoka fa lavaka roa monja isaky ny fizarana no ampitomboina. Manaraka izany, ny tatavin'ny robot dia ampitomboina araka ny fotoana nandefasana azy. Manaraka izany, maka sary ny fakan-tsary roa an'ny rafitra fahitana mba hamaritana ny toerana sy ny fiorenan'ny fiafaran'ilay robot. Ity dingana manontolo ity dia averina amin'ny isa voafaritra, ary rehefa vita, ny angon-drakitra voaangona dia voatahiry ao anaty tahiry.
Ny fampahalalana momba ny fotoana mamontsina dia voatahiry ho isan-jato, miaraka amin'ny sanda 0 mifanitsy amin'ny fivontosana aotra amin'io fizarana io ary 100 mifanitsy amin'ny Tmax, ny fivontosana ho an'ny milisegondra fara-tampony voafaritra ho an'ity fivoriana fanangonana angona ity. Ity sanda Tmax ity dia voatahiry, miaraka amin'ny soatoavina, ao amin'ny angon-drakitra, mba hahafahana mampitaha angon-drakitra samihafa. Ny anton'ity kaody ity dia avy amin'ny tsy fahampian'ny fampahalalam-baovao, a priori, momba ny tsindry ambony indrindra tohanan'ny tatavia PAUL. Na dia marina aza fa nofaritana tamin'ny andrana fa ny fisondrotry ny vidim-piainana mihoatra ny 1500 ms misesy dia nitarika ho amin'ny punctures, ny fampiharana ny fotoana ambany nandritra ny isan'ny tsingerina miverimberina ihany koa dia niteraka fivoahana. Noho izany dia nanapa-kevitra ny tsy hampiakatra valva, na amin'ny dingana iray na maromaro, mihoatra ny 1000 ms.
Miaraka amin'ny fotoana fisondrotan'ny tatavia tsirairay, ny toerana sy ny orientation tonga amin'ny tendrony farany dia voatahiry, mifototra amin'ny vakin'ny efitrano. Indrindra indrindra, ny toeran'ny marika maitso sy ny orientation ny trihedron dia voatahiry. Ity farany dia aseho amin'ny zoro Euler, satria endrika fitahirizana mahomby kokoa noho ny matrix rotation. Ho fanampin'izay, misy metadata ihany koa ny angona avy amin'ny fizotran'ny fanangonana izay heverina fa misy fiantraikany amin'ny vokatra, toy ny fanerena tsipika pneumatic na ny mari-pana manodidina.
Ny lafiny sasany amin'ny rafitra pneumatic dia mendrika ny hojerena. Amin'ny voalohany, ny fisondrotry ny tatavia sy ny deflation dia tsy dingana symmetrical. Ny faneriterena geometrika amin'ny singa pneumatic dia miteraka tahan'ny deflation ambany kokoa raha oharina amin'ny fiakaran'ny vidim-piainana. Vokatr'izany, rehefa mahazo fotoana fanodinkodinana ny PAUL, dia ampitomboiny amin'ny fatran'ny empirically derived, eo ho eo amin'ny 1.45 ho an'ny tsindry miasa 1.2 bar. Ity multiplier ity dia manonitra ny tsy fitovizan'ny fisondrotry ny vidim-piainana sy ny vanim-potoanan'ny fisondrotry ny vidim-piainana ho an'ny vondron'ny tatavia tokana, izay miantoka fa ny fotoana fanodinkodinana dia mifanaraka amin'ny fotoana takiana mba hahatongavana amin'ny teboka fisondrotry ny vidim-piainana mitovy.
Toy izany koa, na dia azo atao ara-batana aza ny mampiakatra valva maromaro amin'ny fotoana iray, dia hita fa ity fizarana fikorianan'ny parallèle ity dia midika fa ny famenoana mahomby amin'ny valizy tsirairay dia tsy mitovy amin'ny hoe ampiakarina tsirairay. Mba hisorohana an'io trangan-javatra io, dia nanapa-kevitra ny hampiakatra ny tatavia tsirairay tsirairay mandritra ny fizotran'ny angon-drakitra ary tampoka, rehefa nasaina nanatratra toerana sasany i PAUL.
Farany, misy trangan-javatra hysteresis ao amin'ny silikônina izay mahatonga ny toerana tratra amin'ny fisondrotana mandritra ny fotoana iray t tsy mitovy amin'ny toerana tratra amin'ny fisondrotana voalohany mandritra ny fotoana t1 ary avy eo mandritra ny fotoana t2 = t - t1. Ny paikadin'ny famahana ity olana ity dia ny maka ny angon-drakitra mamerina an'i PAUL amin'ny toerana aotra eo anelanelan'ny santionany tsirairay. Na izany aza, rehefa mifehy ny robot amin'ny loop misokatra dia tsy azo atao izany, na, farafaharatsiny, tsy tiana, satria mety te-hanaraka lalana na mandeha amin'ny filaharana teboka. Noho izany, ny fifindrana avy amin'ny toerana x1 mankany x2 dia mitaky anton-javatra fanampiny amin'ny 1.2, azo avy amin'ny fanandramana ihany koa, mba hahitana ny vokatry ny hysteresis.
4.4 Open-Loop Control
Rehefa voaforona ny angon-drakitra dia azo ampiasaina hamolavola ny fitondran-tenan'i PAUL ho an'ny fanaraha-maso misokatra. Tombanana ho toy ny tsipika ho avy ny fanofanana tambajotra neural ho an'ny kinematika mivantana ary iray hafa ho an'ny kinematika inverse. Na izany aza, raha jerena ny habetsahan'ny angon-drakitra mety ilaina (ao amin'ny [62] 24389 santionany no ampiasaina amin'ny robot fizarana telo tahaka ity iray ity), dia nisy fomba fijerena latabatra ampiasaina amin'ity asa ity.
Ny fomba ho an'ny kinematics mivantana - izay mamela ny fahazoana ny toerana sy ny orientation ny faran'ny robot avy amin'ny fotoana fisondrotry ny vidim-piainana amin'ny tatavia sivy - dia ahitana ny fikarohana, ao amin'ny tahirin-kevitra novokarina tamin'ny dingana teo aloha, ny soatoavin'ny inflation telo izay hita amin'ny halavirana fohy kokoa amin'ny fotoana fisondrotry ny vidim-piainana nomena ho fanondroana. Mazava ho azy fa raha ao amin'ny tabilao ny fitambaran'ny fotoanan'ny fisondrotry ny vidim-piainana tadiavina, dia haverina ny sanda mifandraika amin'ireo fotoana ireo vokatry ny modely kinematic mivantana. Raha tsy izany, ny salan'isan'ny toerana sy ny soatoavina orientation mifandray amin'ny fe-potoana fisondrotry ny vidim-piainana telo akaiky indrindra, lanjaina amin'ny halavirana (norma Euclidean) misy eo amin'ny tsirairay amin'izy ireo sy ny soatoavin'ny fotoana fisondrotry ny vidim-piainana, dia averina ho toy ny toerana sy ny sandan'ny orientation ny robot.
Miaraka amin'izy ireo dia azo atao ny mikajy ny toerana naverin'ny modely kinematic mivantana amin'ny fampiasana ny fitenenana:
Ity taratasy ity dia misy amin'ny arxiv eo ambanin'ny lisansa CC BY-NC-SA 4.0 DEED.
L O A D I N G
. . . comments & more!
. . . comments & more!
