การควบคุมตำแหน่งของหุ่นยนต์แบบเดลต้าด้วยสัญญาณป้อนกลับจากแขน

Abstract

ปัจจุบันหุ่นยนต์โครงสร้างขนานแบบเดลต้ามีการใช้งานอย่างแพร่หลาย เช่น โรงงานบรรจุหีบห่อ โรงงานประกอบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิคส์ เนื่องจากมีความเร็วในการหยิบจับสูงและมีค่าบำรุงรักษาต่ำเนื่องจากมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่น้อย การหาตำแหน่งปลายแขนของหุ่นยนต์โดยทั่วไปคำนวณตำแหน่งปลายแขนของหุ่นยนต์จะคำนวณผ่านจลศาสน์ไปข้างหน้า ซึ่งเป็นการคำนวณโดยการโอนย้ายความสัมพันธ์ของตำแหน่งแขนกลจากการอ้างอิงเชิงมุมของแต่ละข้อต่อ ในปริภูมิข้อต่อมาเป็นการอ้างอิงในปริภูมิเชิงเส้น 3 มิติ ในปริภูมิคาทีเซียน เพื่อบอกตำแหน่งปลายแขนกลเทียบกับฐานของหุ่นยนต์ แม้ว่าการสอบเทียบจะสามารถแก้ไขค่าความผิดพลาดของตัวแปรที่นำมาคำนวณจลศาสตร์ไปข้างหน้าได้ แต่ไม่สามารถแก้ไขได้ทั้งหมด เนื่องจากหุ่นยนต์โครงสร้างแบบขนานนั้น ถูกออกแบบมาด้วยสมมติฐานว่าโครงสร้างแขนในแต่ละวงสมมาตรกันการแก้ไข การแก้ไขความคลาดเคลื่อนของเชิงเรขาคณิตจึงไม่สามารถทำได้ วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอวิธีการควบคุมตำแหน่งหุ่นยนต์เดลต้าด้วยสัญญาณป้อนกลับจากแขน โดยการนำกล้องไปติดตั้งไว้ที่ปลายแขนจากนั้นนำเสนอเทคนิควิธีการควบคุมป้อนกลับด้วยภาพแบบตำแหน่งเป็นหลัก ซึ่งจะใช้จาโคเบียนรูปภาพในการเพิ่มประสิทธิภาพในการควบคุมตำแหน่งและแสดงผลการทดสอบประสิทธิภาพการควบคุมตำแหน่งปลายแขนของหุ่นยนต์เดลต้า ซึ่งจะเห็นได้ว่าการควบคุมตำแหน่งปลายแขนของหุ่นยนต์นั้น มีความเที่ยงแต่ไม่มีความแม่น จากผลการทดสอบจะเห็นว่าผลการพิมพ์สามมิติแบบเอฟดีเอ็ม โดยการใช้ค่าตำแหน่งจากกล้องชดเชยการเคลื่อนที่ของปลายแขนหุ่นยนต์ ชิ้นงานที่พิมพ์ออกมาจากหัวพิมพ์มีความถูกต้องมากขึ้น เปรียบเทียบกับชิ้นงานที่พิมพ์ออกมาจากหัวพิมพ์ที่ไม่ได้ใช้ระบบควบคุมที่นำเสนอ ดังนั้นการเพิ่มค่าความแม่นของตำแหน่งปลายแขนของหุ่นยนต์โดยใช้กล้องนั้น เป็นผลให้ความถูกต้องในการพิมพ์ชิ้นงานดีขึ้น