|
|
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۷، شماره ۱، صفحات ۲۷۳-۲۸۳
|
|
|
| عنوان فارسی |
افزایش شفافیت در سیستم‌های تله‌اپراتوری دوجانبه بر مبنای رویکرد مدل میانجی |
|
| چکیده فارسی مقاله |
شفافیت یک معیار ارزیابی سیستم‌های تله‌اپراتوری بر مبنای خطای نیرو و موقعیت است. معماری‌های کنترلی مرسوم برای حفظ پایداری عموماً شفافیت بالایی را نتیجه نمی-دهند. یک روش نوین رویکرد تله‌اپراتوری مدل میانجی است که امپدانس محیط را در سمت پیرو تخمین زده و به راهبر ارسال می‌کند تا با ایجاد یک محیط مجازی، نیرو در آن‌جا به‌صورت محلی محاسبه گردد. این امر شفافیت را بدون کاهش پایداری و در حضور تأخیر زمانی در سیستم افزایش می‌دهد. قرار دادن محیط مجازی در محل صحیح تأثیر چشم‌گیری بر افزایش شفافیت سیستم دارد، اما روش‌های ارائه شده برای این منظور عموماً یا نیازمند ساده‌سازی مدل محیط هستند یا تأثیر منفی بر شفافیت می‌گذارند. در این مقاله الگوریتمی نوین و در عین حال بسیار ساده جهت تعیین موقعیت محیط مجازی و زمان برخورد ارائه شده است. مهم‌ترین ویژگی این الگوریتم این است که اولاً مستقل از مدل محیط بوده و بنابراین برای تمام محیط‌ها قابل پیاده‌سازی است، ثانیاً شفافیت سیستم را بدون استفاده از سنسورهای اضافی افزایش می‌دهد. رویکرد پیشنهادی در یک سیستم تله‌اپراتوریِ دو‌جانبه‌ی یک درجه آزادی با تأخیر زمانی پیاده‌سازی شده است. جهت تخمین امپدانس محیط از روش‌های نوینِ دقیق و مقاوم استفاده شده است. از کنترلرهای امپدانس و مد لغزشی برای کنترل به ترتیب راهبر و پیرو استفاده شده و عملکرد سیستم در تعامل با محیط‌های سخت و نرم بررسی شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد در تعامل با هر دو محیط شفافیت سیستم بسیار بالا است، اما تنها در لحظه ابتدایی برخورد با محیط سخت پرش مدل رخ می‌دهد. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
|
|
| عنوان انگلیسی |
Improving transparency in bilateral teleoperation systems based on model-mediated approach |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
Transparency is an evaluation criterion for teleoperation systems based on force and position error. Generally, conventional control architectures do not lead to a high transparency to preserve the stability. A novel method is the model-mediated teleoperation approach which estimates the environment impedance on slave site and transmits it to master, where the force is calculated locally by creating a virtual environment. This procedure increases the transparency without degrading stability and with time delays in system. Correctly locating the virtual environment has a significant effect on improving the transparency of the system; however, the proposed methods for this aim either require simplifying environment model or adversely affect the transparency. In this paper a novel, yet very simple, algorithm is presented for determining the location of the virtual environment and collision time. The main feature of this algorithm is that firstly it is independent of environment model and thus is applicable to all environments, and secondly it increases the transparency of the system without using additional sensors. The proposed approach is implemented on a single-degree-of-freedom bilateral teleoperation system with time delay. For estimating environment impedance, novel accurate and robust methods are utilized. Impedance and sliding-mode controllers are used for controlling the master and slave, respectively, and the performance of the system is investigated in interaction with hard and soft environments. Simulation results indicate that the transparency of the system is suitably high in interaction with both environments; however, model jump occurs merely at the first moment of contact with the hard environment. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
|
|
| نویسندگان مقاله |
بهنام یزدان خو |
دانشگاه علم و صنعت ایران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه علم و صنعت ایران (Iran university of science and technology)
برهان بیگ زاده |
استادیار، آزمایشگاه تحقیقاتی بیومکاترونیک و مهندسی شناختی، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه علم و صنعت ایران (Iran university of science and technology)
|
|
| نشانی اینترنتی |
http://mme.modares.ac.ir/article_16054_54e08ebad7eef2052efe8826b85c66e0.pdf |
| فایل مقاله |
اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1256/article-1256-343470.pdf |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
|
| نوع مقاله منتشر شده |
|
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|