نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مصطفی ناظمی زاده ¹
• پویا ملاحی کلاهی ²

¹ استادیار، مهندسی مکانیک، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان. ایران

² کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان. ایران

چکیده

ربات‌های متحرک چرخ‌دار با توجه به مزایایی نظیر فضای کاری وسیع‌تر، متحرک بودن و قدرت مانور بالاتر، دارای کاربرد فراوانی هستند. همچنین هوشمندسازی ربات‌های متحرک برای انجام حرکت خودگران یکی از زمینه‌های مورد علاقه محققان علم رباتیک می‌باشد. در این مقاله ردیابی مسیر مشخص ربات متحرک هوشمند بر سطح شیبدار با استفاده از کنترل کننده غیرخطی مود لغزشی مورد مطالعه قرار گرفته است. ابتدا معادلات دینامیک غیرخطی ربات متحرک چرخ‌دار بر روی سطح شیبدار با استفاده از روش نیوتن-اویلر استخراج شده است. سپس یک بلوک کنترل کننده غیرخطی چندمرحله ای به منظور ردیابی مسیر ارایه گشته است. کنترل کننده، مقادیر سرعت ربات برای یافتن موقعیت ربات را تعیین کرده و سپس با فرض نامعینی‌های پارامتری در مدل دینامیک، از یک کنترل‌کننده مدلغزشی برای ردیابی مسیر مطلوب ربات استفاده شده است. شبیه‌سازی‌های متنوعی به منظور صحت‌سنجی روش کنترلی ارایه گشته، که نتایج قابلیت و کارایی روش پیشنهاد شده را نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

• ربات هوشمند
• ردیابی مسیر
• کنترل مدلغزشی
• سطح شیبدار

عنوان مقاله [English]

Trajectory Tracking of an Intelligent Mobile Robot on a Slope Surface using the Nonlinear Sliding Mode Control

نویسندگان [English]

• Mostafa Nazemizadeh ¹
• Pouya Mallahi Kolahi ²

¹ Faculty of Mechanics, Malek-Ashtar University of Technology, Isfahan, Iran

² Faculty of Mechanics, Malek-Ashtar University of Technology, Isfahan, Iran

چکیده [English]

The wheeled mobile robots have many applications due to their advantages such as wide workspace, mobility and maneuverability. Intelligence of mobile robots to perform autonomous movements is also one of the favorite fields of robotics researches. In this paper, the trajectory tracking of an intelligent mobile robot on a sloping surface is studied using a nonlinear sliding mode control. First, the nonlinear dynamic equations of a wheeled mobile robot are derived on a sloping surface using the Newton-Euler method. A multistage nonlinear control block is then proposed for trajectory tracking. First, the controller calculates the linear and angular velocity of the robot to find the position of the robot, and then, assuming uncertainties in the dynamic model, a sliding model controller is used to track the robot's specific path. Various simulations are presented to validate the control method, which the results show the capability and efficiency of the proposed method.

کلیدواژه‌ها [English]

• Intelligence robot
• Trajectory Tracking
• Sliding mode control
• Slope surface