Robotic contour tracking with adaptive feedforward control by fuzzy online tuning

Abstract

Endüstriyel robotların üretimdeki yeri çok büyüktür. Bu robotların genel kullanım araçları; kaynaklama, boyama, taşlama, zımparalama, cilalama ve şekil kurtarmadır. Bu çalışma alanlarının çoğu yüksek performans elde edeetmek için kuvvet kontrolüne ihtiyaç duymaktadır. Kuvvet kontrolüne ihtiyaç duyan alanların bazıları; taşlama ve zımparalamadır. Ek olarak bu çalışma alanları kontür izlemeyi de içerir. Kontür izleme yüksek miktarda efor talep eden, komplike bir işlemdir, çünkü birçok uygulamada izlenmesi gereken kontürün fiziksel özellikleri ve geometrisi belirsizdir. Buna ek olarak cilalama, taşlama ve zımparalama gibi işlemlerin başarıyla tamamlanabilmesi için eser miktarda kuvvet ve hız hatası elde etmek gereklidir. Ayrıca bu işlemlerin başarıyla uygulanabilmesi için çevresel bozucu etkilerin de dikkate alınması gerekmektedir.Bu tezin amacı bulanık çevrimiçi ayarlama kullanarak kontür izleme işlemini başarıyla gerçekleştirmektir. İleri beslemeli kuvvet kontrolü değişkenini ayarlamak için kullanılan bulanık methot, bu tezde anlatılmıştır. Bu teknikte, değişken ileri besleme control katsayısı çevresel bozucu etkileri kompanse eder.Bu methot, kontrol signali çatırdamasını ve normal kuvvet ve teğetsel hız hatalarını kullanarak, kontrol katsayısını düzenler. Doğrusal işletme düzenli düzlemsel dirsek manipülatörü örnek alınarak yapılan simulasyonlar kullanılarak bahsedilen tekniğin uygulanmıştır.

Industrial robots have great importance in manufacturing. Typical uses of the robots are welding, painting, deburring, grinding, polishing and shape recovery. Most of these tasks such as grinding, deburring need force control to achieve high performance. These tasks involve contour following. Contour following is a challenging task because in many of applications the geometry physical of the targeted contour are unknown. In addition to that, achieving tasks as polishing, grinding and deburring requires small force and velocity tracking errors. In order to accomplish these tasks, disturbances have to be taken account. In this thesis the aim is to achieve contour tracking with using fuzzy online tuning. The fuzzy method is proposed in this thesis to adjust a feedforward force control parameter. In this technique, the varying feedforward control parameter compensates for disturbance effects.The method employs the chattering of control signal and the normal force and tangential velocity errors to adjust the control term. Simulations with the model of a direct drive planar elbow manipulator are used to last proposed technique.