Ανάπτυξη συστήματος αισθητηρίων δύναμης για τον έλεγχο και συντονισμό κινητών ρομπότ στον χειρισμό υφασμάτων

• Κύριος συγγραφέας: Δαδιώτης, Ιωάννης
• Άλλοι συγγραφείς: Dadiotis, Ioannis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2020
• Θέματα: Κινητά τροχοφόρα ρομπότ; Αισθητήρια δύναμης; Χειρισμός υφασμάτων; Έλεγχος δύναμης; Ανάδραση δύναμης; PID ελεγκτής; Wheeled mobile robots; Force sensors; Fabric handling; Force control; Force feedback; PID controller

Η παρούσα εργασία αφορά την ανάπτυξη και ενσωμάτωση ενός συστήματος αισθητηρίων δύναμης (Σ.Α.Δ.) σε κινητό ρομπότ καθώς και τον σχεδιασμό συστήματος ελέγχου δύναμης σε εργασίες χειρισμού υφασμάτων από δύο κινητά ρομπότ. Ένα ιδιαίτερα οικονομικό Σ.Α.Δ., αποτελούμενο από δύο διατάξεις μηκυνσιομέτρων μισής γέφυρας (half bridge), αναπτύχθηκε και ενσωματώθηκε σε μία υπάρχουσα ρομποτική αρπάγη υφασμάτων και το συνολικό σύστημα εγκαταστάθηκε σε ένα τροχοφόρο κινητό ρομπότ διαφορικής οδήγησης. Το Σ.Α.Δ. βαθμονομήθηκε και η απόδοσή του ελέγχθηκε πειραματικά, όπου επέδειξε δυνατότητα μέτρησης των μεταβαλλόμενων οριζόντιων δυνάμεων που ασκούνται στο κινητό ρομπότ, μέσω των υφασμάτων που χειρίζεται, με ικανοποιητική ακρίβεια. Στην συνέχεια, το κινητό ρομπότ με το Σ.Α.Δ. χρησιμοποιήθηκε ως ακόλουθος σε διάταξη ηγέτη-ακόλουθου, αποτελούμενη από δύο ρομπότ, με σκοπό τη συντονισμένη μετακίνηση υφάσματος. Για την επίτευξη αυτού του στόχου, σχεδιάσθηκε και προγραμματίστηκε σύστημα ελέγχου με ανάδραση δύναμης, αποτελούμενο από δύο PID ελεγκτές, και πραγματοποιήθηκαν πειράματα ελέγχου, τόσο για ευθύγραμμη όσο και καμπυλόγραμμη μετακίνηση του υφάσματος. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν, από τα πειράματα μετακινήσεων του υφάσματος, έδειξαν ότι τα κινητά ρομπότ, με το προτεινόμενο Σ.Α.Δ. και το σύστημα ελέγχου που σχεδιάσθηκε, είναι ικανά να εκτελέσουν συντονισμένες μετακινήσεις υφάσματος με ικανοποιητική ακρίβεια και αποφυγή παραμόρφωσης του υφάσματος.