کنترل امپدانس تطبیقی مقاوم بازوی ربات اسکارا با رویکرد تزریق سلولی رباتیکی

در سیستم تزریق سلولی که شاخه ای نوین در علم پزشکی است، سلول زنده را بر روی صفحه دوار سلولی چیده و با ابزار تزریق توسط سوزن ظریفی، ماده شیمیایی را به سلول تزریق می کنند. کنترل کننده به تنظیم ارتفاع، موقعیت و جهت صفحه دوار، می پردازد و ابزار تزریق بدون نیاز به سیستم کنترلی، یک مسیر معین را ردگیری می کند. جابجایی صفحه دوار به دلیل حساسیت بالای سلول، سبب آسیب یا مرگ تعدادی از سلول ها می گردد. پیشنهاد این مقاله به منظور افزایش میزان موفقیت و کاهش آسیب به سلول، ثابت کردن صفحه سلولی و جایگزینی ربات اسکارا با ابزار تزریق می باشد. در این حالت صفحه سلولی هیچ حرکتی ندارد و بازوی ربات، کنترل می شود. ربات اسکارا، توانایی همزمان ردگیری موقعیت مطلوب و اعمال نیروی متغیر با زمان، مناسب و بدون نویز را داراست. با مدل غیرخطی پیشنهادی محیط، پارامترهای مدل سلول تزریقی را تخمین زده و به کمک روش بازگشتی کمترین مربعات خطا، بهینه می گردد. تاکنون تمامی روش های سیستم تزریق سلولی، بر مبنای کنترل گشتاور بوده که سیستم کنترلی به دینامیک ربات و سلول وابسته بود. در این مقاله به اعمال کنترل امپدانس در حوزه ولتاژ پرداخته شده. این روش که به کنترل محرکه های ربات می پردازد، ساده تر است و به مدل دینامیکی پیچیده ربات و سلول تحت تزریق بستگی ندارد. طراحی کنترل کننده تطبیقی مقاوم در حضور اغتشاش خارجی و نامعینی های مدل محرکه ربات است، تا بر این چالش غلبه کند. تحلیل پایداری نشان می دهد که؛ سیستم ربات پایدار است. نتایج شبیه سازی ها، بیانگر کارایی مطلوب طرح رباتیکی شدن سیستم تزریق سلولی پیشنهادی می باشد.