Οπτική Οδήγηση Ρομποτικού Βραχίονα Με Άγνωστες Παραμέτρους Βραχίονα Και Κάμερας

Abstract

Σε αυτή την διπλωματική εργασία αναπτύσσεται ένας ελεγκτής για την παρακολούθηση τροχιάς ενός ρομποτικού βραχίονα με άγνωστες παραμέτρους μέσω οπτικής οδήγησης.Υποθέτουμε ότι η κίνηση πραγματοποιείται σε δύο διαστάσεις και βρίσκεται στο οπτικό πεδίο μίας σταθερής κάμερας της οποίας δεν γνωρίζουμε τις παραμέτρους, δηλαδή πιο συγκεκριμένα, τον προσανατολισμό και το βάθος της. Επίσης θεωρούμε όλες τις παραμέτρους και την δυναμική του βραχίονα άγνωστες.Για την λύση του προβλήματος προτάθηκε μία backstepping λογική ελέγχου και για την αποφυγή των ιδιόμορφων διατάξεων του βραχίονα χρησιμοποιήθηκαν αλγόριθμοι προβολής (projection) με μεταγωγή προσήμου (sign switching) στην εκτίμηση των παραμέτρων και εισήχθησαν κατάλληλοι όροι penalty ώστε να εξασφαλίζουν την ύπαρξη φράγματος για την Lyapunov-like συνάρτησης που επιλέξαμε. Η άγνωστη δυναμική του ρομπότ εκτιμάται on-line με ένα νευρωνικό δίκτυο υψηλότερης τάξης (HONN), του οποίου ο νόμος ανανέωσης των βαρών επιλέγεται κατάλληλα ώστε να παραμένουν φραγμένα. Η λύση του προβλήματος γενικεύεται για ρομποτικούς βραχίονες με m-συνδέσμους.Τέλος για την περαιτέρω επιβεβαίωση της λύσης πραγματοποιήθηκαν προσομοιώσεις σε περιβάλλον MATLAB/Simulink, για ομαλές και μη τροχιές αναφοράς.