Kinematic Modeling, Identification, and Control of Robotic Manipulators

هدف این پایان‌نامه ارتقای پیشرفته‌ترین فناوری در مدل‌سازی سینماتیک، شناسایی و کنترل دستکاری‌کننده‌های رباتیک با پیوندهای صلب در تلاش برای بهبود عملکرد سینماتیکی ربات است. دقت موقعیت یابی دستکاری‌کننده‌های رباتیک صنعتی تجاری به یک مدل سینماتیکی بستگی دارد که هندسه ربات را به شکل پارامتریک توصیف می‌کند. خطای ساخت در ماشینکاری و مونتاژ دستکاری کننده ها منجر به اختلاف بین پارامترهای طراحی و ساختار فیزیکی می شود. بنابراین، بهبود عملکرد حرکتی نیازمند شناسایی پارامترهای سینماتیکی واقعی هر ربات است. پارامترهای سینماتیکی شناسایی شده به عنوان امضای بازو نامیده می شوند. مدل‌های سینماتیک ربات موجود، مانند مدل Denavit-Hartenberg، مستقیماً برای شناسایی پارامترهای سینماتیک قابل استفاده نیستند. در این پایان نامه یک مدل سینماتیکی جدید به نام 5-Model را معرفی می کنیم که برای شناسایی پارامترهای سینماتیکی قابل استفاده است و از آن به عنوان پایه ای برای توسعه یک تکنیک کلی برای شناسایی پارامترهای سینماتیکی هر ربات با پیوندهای صلب استفاده می کنیم. /p>

The objective of this dissertation is to advance the state-of-the-art in the kinematic modeling, identification, and control of robotic manipulators with rigid links in an effort to improve robot kinematic performance. The positioning accuracy of commercially-available industrial robotic manipulators depends upon a kinematic model which describes the robot geometry in a parametric form. Manufacturing error in the machining and assembly of manipulators lead to discrepancies between the design parameters and the physical structure. Improving the kinematic perfor­ mance thus requires the identification of the actual kinematic parameters of each individual robot. The identified kinematic parameters are referred to as the arm signature. Existing robot kinematic models, such as the Denavit-Hartenberg model, are not directly applicable to kinematic parameter identification. In this dissertation we introduce a new kinematic model, called the 5-Model, which is applicable to kinematic parameter identification, and use it as the foundation for our development of a general technique for identifying the kinematic parameters of any robot with rigid links.