تحلیل دینامیکی و کنترل حرکت یک ربات کروی روی سطوح غیرتخت

ربات کروی به ربات های سیار کروی شکل مجهز به مکانیزم محرک داخلی که روی زمین بر اثر غلتیدن پوسته خارجی شان حرکت می کنند، اطلاق می شود. در این تحقیق، ابتدا یک نمونه ربات کروی آونگی، مدل سازی شد و سپس به تحلیل دینامیکی و استخراج معادلات حرکت صفحه ای ربات بر مسیرهای غیرتخت صفحه ای به روش لاگرانژ پرداخته شده است. همچنین با درنظرداشتن کمبود تعداد عملگر نسبت به تعداد درجات آزادی ربات کروی، طراحی یک کنترل کننده غیرخطی، مبتنی بر روش های خطی سازی به کمک فیدبک انجام گرفته است. پس از آن با درنظرگرفتن شرایط اولیه غیرمنطبق بر مسیر، نامعینی پارامتری و نیز گشتاور اغتشاشی بر سیستم به بررسی عملکرد کنترل کننده پرداخته شده است. با انتخاب مسیر مناسب برای حرکت ربات، به شبیه سازی و حل عددی معادلات حرکت ربات در نرم افزار متلب پرداخته و زوایای چرخشی آونگ و گشتاور تولی شده توسط عملگر به دست آمده است. نتایج حاصل، گویای عملکرد مطلوب و مقاوم کنترل کننده در دنبال کردن مسیر تعیین شده برای چرخش پوسته کروی ربات حین عبور بر سطح غیرتخت انتخاب شده، است.