Trong bài viết này, lý thuyết điều khiển ổn định phương trình vi phân tuyến tính hệ số tuần hoàn được sử dụng để đảm bảo chuyển động thực của robot có khâu đàn hồi sai khác chuyển động mong muốn của khâu thao tác nhỏ như có thể.
Trang 1Tuyển tập Hội nghị khoa học toàn quốc lần thứ nhất về Động lực học và Điều khiển
Đà Nẵng, ngày 19-20/7/2019, tr 167-176, DOI 10.15625/vap.2019000274
Điều khiển ổn định và động lực học ngược tay máy robot
một khâu đàn hồi
Nguyễn Văn Khang1), Đinh Công Đạt 1,2), Nguyễn Sỹ Nam3) 1) Bộ môn Cơ học ứng dụng, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
2) Bộ môn Cơ lý thuyết, Trường Đại học Mỏ - Địa Chất
3) Bộ môn Cơ lý thuyết, Trường Đại học Xây dựng E-mail: khang.nguyenvan2@hust.edu.vn
Tóm tắt
Động lực học ngược robot có khâu đàn hồi là bài toán đang
được quan tâm nghiên cứu hiện nay Trong bài báo này, lý
thuyết điều khiển ổn định phương trình vi phân tuyến tính hệ số
tuần hoàn được sử dụng để đảm bảo chuyển động thực của
robot có khâu đàn hồi sai khác chuyển động mong muốn của
khâu thao tác nhỏ như có thể Thí dụ mô phỏng số được thực
hiện cho thấy hiệu quả của phương pháp đề xuất
Từ khóa: Robot đàn hồi, động lực học ngược, phân tích dao
động, tuyến tính hóa, hệ quy chiếu đồng hành
1 Mở đầu
Mô hình hóa và điều khiển robot đàn hồi là bài toán
có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, và đang được quan tâm
nghiên cứu hiện nay [1-4] Trong đó bài toán động lực
học ngược robot đàn hồi là bài toán có ý nghĩa kỹ thuật
nhưng không đơn giản [5-11] Trong bài báo này trình
bày việc áp dụng phương pháp hệ quy chiếu đồng hành
(Floating frame of reference approach) [12-13] thiết lập
phương trình chuyển động của robot có khâu đàn hồi
Tương tự như ý tưởng của H Asada [5] bài toán động lực
học ngược của tay máy robot đàn hồi được tính theo ba
bước: Bước 1, xác định chuyển động của các khâu rắn
khả dĩ và mômen khả dĩ các khâu dẫn Bước hai thiết lập
phương trình dao động của các khâu đàn hồi dựa theo
chuyển động của các khâu rắn khả dĩ, rồi phân tích biến
dạng động của các khâu đàn hồi sao cho chuyển động của
các khâu không đi xa khỏi chuyển động của các khâu
cứng ảo Bước ba từ chuyển động của các khâu cứng ảo
và biến dạng đần hồi ta tính các mô men các khâu dẫn
sao cho thực hiện được chuyển động của khâu thao tác
Trong đó việc tính toán hai bước một và ba về nguyên tắc
không có gì khó khăn Việc tính toán bước hai là bài toán
khó còn cần nghiên cứu tiếp Trong bài báo này trình bày
một ý tưởng mới giải quyết khâu hai của bài toán động
lực học ngược robot có khâu đàn hồi
2 Thiết lập phương trình chuyển động của
robot đàn hồi 1 khâu bằng phương pháp hệ
quy chiếu đồng hành
Trong [12, 13] Shabana đã trình bày một số phương
pháp thiết lập phương trình vi phân chuyển động của hệ
nhiều vật đàn hồi Trong đó có phương pháp hệ quy chiếu
đồng hành Trong bài báo này áp dụng phương pháp hệ
quy chiếu đồng hành để thiết lập phương trình vi phân chuyển động của tay máy robot đàn hồi một khâu Xét mô hình tay máy như hình 1 Tay máy OE được
xem là thanh đàn hồi, chiều dài khi chưa biến dạng là l
Đầu O của thanh gắn cứng vào khâu O (bao gồm cả động cơ) quay quanh trục O, đầu E mang khối lượng m E Thanh được xem là đồng chất, thiết diện A, mật độ khối
là ρ Mômen phát động của động cơ là τ Hệ tọa độ
0 0
Ox y là hệ tọa độ cố định, hệ tọa độ đồng hành Oxy là
hệ tọa độ động, chuyển động quay đồng thời cùng với robot rắn
Xét trường hợp thanh OE đàn hồi chỉ thực hiện biến dạng uốn ngang (bỏ qua biến dạng dọc thanh) Xét điểm
P tại vị trí x trên thanh, gọi w x t là chuyển vị ngang ( ), của điểm P
2.1 Động năng của robot
Động năng của hệ gồm động năng của khâu đàn hồi
OE, động năng của khâu quay 1 và động năng của khối
lượng m E
Trong đó động năng của khâu quay 1 là
2
1 1
1
2 a
1
J là mô men quán tính của khâu 1 (bao gồm cả động cơ) đối với điểm O
Động năng thanh đàn hồi OE khi thanh bị uốn là
2 0
1 2
l
Xét điểm P* cách đầu O một đoạn x, sau khi biến dạng đến vị trí P ta có
x = -xq q -w q -wq q
Trang 2Nguyễn Văn Khang, Đinh Công Đạt, Nguyễn Sỹ Nam
y =xq q +w q -wq q
Vận tốc điểm P là
2 2 2 2 2 2 2 2
v =x +y = w +x q +w + xwq (4)
Thay (4) vào (3) ta được
0
1
2 2
l
T = r Aò w +x q +w + xwq dx
a
0
1
2 2
l
r
l
l
x dx =
ò , nên từ (5) ta suy ra biểu thức
động năng OE
0
2 2 0
1
2 2
l
l
r
ò ò
(6)
Trong đów E là độ võng tại E, w E =w l t( ), Động
năng của tải trọng E
2
1
2
Từ (4) ta suy ra
2 2 2 2 2 2
Thay (8) vào (7) ta được
2 2 2 2 2
1
2 2
Thay (2), (6) và (9) vào (1) ta có biểu thức động
năng của robot
2 3 2 1
T=æçç J + m l + r Al qö÷÷
÷
0
2
l
+ êë + + úû+ ò
2 2
1
2
2.2 Thế năng của robot
Thế năng biến dạng đàn hồi của thành OE được tính
theo công thức [13, 14]
2 2 2 0
1
2
l
dh
w
x
æ¶ ÷ö
ç ÷ ç
Trong đó E là mô đun đàn hồi của vật liệu, I là mô
men quán tính mặt cắt ngang, Giả thiết thanh đồng chất
thiết diện không đổi, ta có biểu thức thế năng đàn hồi:
2 2 2 0
1
2
l dh
w
x
æ¶ ÷ö
ç ÷ ç
Để tính thế năng của trọng lực, ta chọn gốc thế năng
là đường ngang qua trục Ox0 Do đó ta có
2
0
l
0
sin cos
l
0
sin
2 cos
l a
m
Trong đó m=r Alà phân bố khối lượng trên đơn vị dài (kg/m) Vậy thế năng của hệ là
2
2 2 2 0 0
1 cos
2
l
l a
w
x
2.3 Phương trình vi phân chuyển động của robot
Theo phương pháp Ritz-Galerkin, chuyển vị uốn ngang tương đối w x t trong hệ toạ độ đồng hành ( ),
Oxy , có trục Ox quay quanh O cùng khâu rắn có thể
khai triển bởi biểu thức sau
1
i
N
i
=
Trong đó: w(x, t) là chuyển vị uốn ngang của thanh tại vị trí x, ở thời điểm t, X x là các hàm thỏa mãn điều i( ) kiện biên của thanh đàn hồi, ( )
i
e
q t là các tọa độ dạng phụ thuộc vào thời gian và là đại lượng chưa xác định
Trong trường hợp thanh OE một đầu ngàm một đầu
tự do thì phương trình đặc trưng của dầm có dạng [14]
1+cos coshl l=0 (16) Giải hệ phương trình (16) ta nhận được các trị riêng
i
l (i=1, 2, …) Từ đó các hàm X x i( ) có dạng [14] ( ) cos i cosh i
i
X x
æ ö÷ æ ö÷
= ç ÷÷- ç ÷÷
sin sinh
+ çç- çç ÷÷÷+ çç ÷÷÷÷
÷÷
sin sinh
-+
+
(18)
Từ (15) ta suy ra
1
i
N
i
=
Từ (15) thực hiện các phép đạo hàm, bình phương, tích phân rồi thay vào các công thức (10) và (14) ta được các biểu thức động năng và thế năng cho tay máy
2 3 2 1
T=æçç J + m l + r Al qö÷÷
÷
Trang 3Điều khiển ổn định và động lực học ngược tay máy robot một khâu đàn hồi
( ) ( ) ( ) ( )
2
1 1
1
2
N N
E
i j
m
X l X l q q
= =
å å
2
1 1
1
2
1
2
N N
ij e e
i j
r
= =
+
å å
(20)
1
sin sin ( ) ( )cos
2
i
N
i
=
1 cos
2
m
Trong đó ta sử dụng các ký hiệu sau
2
0
l
C =ò X dx ;
2
l
0
D = ò xX dx;
2
0
l
m =ò X X dx ;
2
0
l
Để thiết lập các phương trình vi phân chuyển động
của tay máy, ta sử dụng các phương trình Lagrange loại 2
viết cho hệ hôlônôm
*
j
Q
æ¶ ö÷ ¶ ¶P
ç ÷
ç ÷
ç¶ ÷÷ ¶ ¶
Trong đó *
j
Q là lực suy rộng không có thế ứng với
tọa độ suy rộng q j Lực hoạt động tác dụng vào hệ chỉ có
mômen phát động τ do đó chỉ có lực suy rộng Q = a* τ
ứng với tọa độ suy rộng q a Phương trình vi phân cho
tọa độ khâu dẫn q a có dạng
( ) ( )
1
1 1
1 1
1
N N
i j
i j
q
= =
= =
å å
( ) ( )
( )
r r
1
1
os
sin
i
i
N
i N
i
m glc q
m
=
=
å å
Nếu ta chọn N các tọa độ đàn hồi qei, các phương
trình vi phân đối với các tọa độ đàn hồi qei có dạng
( ) ( )
( )
+
1 1 1 j 1 1 j
( ) ( )
Trường hợp sử dụng 1 khai triển đầu cho biến dạng đàn hồi (tức N = 1), ta thu được hệ 2 phương trình vi phân chuyển động của robot đàn hồi như sau
( )
1 3
2
1 11 1 1 1
2m X l E 2r Am q q q a e e r AD q e
( ) 1
os
sin 2
m glc q
( )
2
m X l q +m lX q +r AD q +r Am q
( )
1 cos cos 1
3 Tuyến tính hóa phương trình chuyển động của robot đàn hồi quanh chuyển động cơ bản
Để tuyến tính hóa phương trình chuyển động của robot đàn hồi, ta cần xác định chuyển động cơ bản của
nó Trong công trình này chuyển động của robot khi xem các khâu là rắn được xem là chuyển động cơ bản của robot đàn hồi
3.1 Động lực học ngược robot rắn
Khi cơ hệ là rắn, vị trí khâu thao tác E được xác định bởi công thức sau
cos , sin
Ký hiệuJ OE là mômen quán tính của thanh OE đối với điểm O Khi thanh OE là thanh đồng chất, thiết diện không đổi ta có
Ký hiệuJ là mômen quán tính của khối lượng m E E
đối với điểm O Xemvật nặng là một chất điểm ta có
2
Từ (28) và (29) ta suy ra
3 2
1
1 3
Tay máy robot là vật rắn quay quanh trục cố định, áp dụng định lý biến thiên mômen động lượng ta có
cos q
2
m gl
3 2
1
1
3r Al m l E J q a
τ cosq cosq ( ) 2
l
Trang 4Nguyễn Văn Khang, Đinh Công Đạt, Nguyễn Sỹ Nam
Giả sử quy luật chuyển động của khâu dẫn có dạng
( )
2 2
a
Đạo hàm biểu thức (32) rồi thay vào (31) ta được
( ) ( )
( )
1
1
3 cos sin 2
cos sin 2
2 2
OE
E
l
p
= - çç + + ÷÷
(33)
Tọa độ điểm thao tác E có dạng
2 2
p
2 2
p
Để tính toán mô phỏng số, ta cho biết các tham số
động học và động lực học của robot dưới dạng bảng 1
như sau
Với bảng thông số tính toán ở trên, sử dụng chương
trình Matlab cho ta kết quả của tọa độ khâu thao tác và
mômen khâu dẫn trên các hình vẽ 2, 3a, 3b, 3c
Hình 2 Mô men phát động khi cơ cấu rắn
Hình 3a Tọa độ xE
Hình 3b Tọa độ yE
Hình 3c Quỹ đạo của điểm E
3.2 Tuyến tính hóa phương trình chuyển động của robot đàn hồi quanh chuyển động cơ bản
Hệ phương chuyển động (25), (26) là trường hợp riêng của hệ phương trình [15]
1
( ) = ( , , , )t t
Ta khai triển phương trình (35) quanh chuyển động
cơ bản sR( ),t và τR( )t Trong đó s R( )t là chuyển động của robot khi các khâu là rắn
( ) R( ) ( ) R0( )
R e
t
t
=ê ú=ê ú
ê ú êë úû
s
( ) ( ), ( ) ( )
còn τR( )t là mô men khi các khâu là rắn
Bảng 1 Các tham số của cơ rắn
Thông
số
r
I
m
J 1
m E
2700 2.0834x10-10
0.972 5.86x10-5
0.1
kg/m2 m4
kg kg.m2 kg
Trang 5Điều khiển ổn định và động lực học ngược tay máy robot một khâu đàn hồi
τ
τ
a
R
e
t =é ùê úê ú=é ùê úê ú
ê ú ê ú
(37)
Ta đưa vào các ký hiệu sau
( )t = R( )t + D ( )t = R( )t + ( )t
( )t = R( )t + D ( )t = R( )t + ( )t
( )t = R( )t + D ( )t = R( )t + ( )t
( )2 ( )
Để đơn giản trong biến đổi ta viết lại phương trình
(35) dưới dạng
1( , )= ( )
Trong đó: f1 Î Âf, p1Î Âf Khai triển Taylor các
hàm f s s1( , ) và p s s1( , , , ) τ t quanh chuyển động cơ bản
, , , τ
s s s [15, 16], bỏ qua các số hạng phi tuyến,
phương trình vi phân (35) trở thành
Chú ý rằng biểu thức gia lượng D trong (41) là τ
thành phần mômen bổ xung của mômen phát động của
động cơ Người ta thường chọn mômen bổ xung thêm
dưới dạng
D = - êëK q - qa a + K q - q a a úû (44)
τ
τ
(45)
Trong đó KD và KPlà các ma trận đường chéo với
các phần tử trên đường chéo chính là các số dương
Phương trình tuyến tính hóa lúc này trở thành
( ) 2 ( ) ( ) ( )
Trong đó
;
Chuyển về và biến đổi ta được
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) 2 ( )
2 2
( ) ( ) ( ) ( ) 2 ( )
(2) (2) (2)
Với
( ) 2 ( ) ( )
L t = L t
( ) 2 ( ) ( ) ( ) 2
L t = L t + P
( ) 2 ( ) ( ) ( ) 2
L t = L t + D
0 cos R cos R
L
t
m r
h
(52)
4 Điều khiển ổn định và phân tích dao động đàn hồi tuyến tính
4.1 Điều khiển ổn định
Như trên, phương trình chuyển động tuyến tính của của robot đàn hồi (47) là hệ phương trình vi phân tuyến tính hệ số tuần hoàn Nghiệm của (47) có dạng
( ) ( ) *( )
h
Trong đó yh( )t là nghiệm của phương trình thuần nhất
( ) 2 ( ) ( ) 2 ( ) ( ) 2 ( )
Để biến đổi phương trình vi phân (54) về hệ phương trình bậc nhất, ta đặt
2 ; 1
y = y y = y Khi đó hệ phương trình (54) có dạng
( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )( )
1 2
2 1 2 2 1 2
2 L- t L t 2 L- t L t 1
=
Đặt
é ù
ê ú
ê ú
ê ú
1 2
y
z =
( ) ( ) 2 1( ) ( ) 2 ( ) ( ) 2 1( ) ( ) 2 ( )
2
t
A
Hệ (55) trở thành ( )t
Bài toán ổn định yêu cầu ta phải chọn KP và KD sao cho nghiệm thuần nhất yh(t) tiến tới 0 nhanh, khi đó nghiệm y( )t y*( )t nhanh [18]
Để tính toán mô phỏng số ta đưa các thông số tính toán như bảng 2
Chọn các ma trận KP , KD và khảo sát ổn định của
hệ thông qua các số mũ Floquet [17,18]
Bảng 2 Các tham số của cơ cấu đàn hồi Thông
số
r
I
m
E
J 1
m E
q a
2700 2.0834x10-10
0.972 7.11x1010
5.86x10-5
0.1
( sin 2
kg/m2 m4
kg N/m kg.m2
kg rad
Trang 6Nguyễn Văn Khang, Đinh Công Đạt, Nguyễn Sỹ Nam Trường hợp 1
;
Tính số mũ Floquet của phương trình (58) ta được
3
1
2
4
0.6059 0.0000
4.8623 0.0000
9.5721 0.0000
17.7524 3.1416
i i i i
l
l
l
l
+
=
Có một phần thực dương nên hệ không ổn định
Trường hợp 2
0.1 0
;
0 0
0.95 0
Tính số mũ Floquet của phương trình (58) ta được
4
1
2
3
0.3292 0.3345
0.3292 0.3345
8.9079 3.1416
14.0069 0.0000
i i i i
l
l
l
l
=
Tất cả các phần thực đều âm, hệ ổn định
Trường hợp 3
;
Tính số mũ Floquet của phương trình (58) ta được
2
1
3
4
0.0369 0.0000
10.6635 0.0000
10.8238 3.1416
15.0181 0.0000
i i i i
l
l
l
l
=
Tất cả các phần thực đều âm, hệ ổn định
Trường hợp 4
;
Tính số mũ Floquet của phương trình (58) ta được
2
3
1
4
0.4071 0.0000
12.2119 3.1416
2.5532 0.6076
2.5532 0.6076
i i i i
l
l
l
l
-=
Tất cả các phần thực đều âm, hệ ổn định
4.2 Chuyển động đàn hồi ổn định
Trong các trường hợp hệ ổn định theo tiêu chuẩn số
mũ Floquet, ta tiến hành tìm nghiệm riêng của phương
trình
( ) ( ) ( ) ( ) 2 ( )
(2) (2) (2)
Sử dụng các công thức tích phân Newmark, GS
Nguyễn Văn Khang và cộng sự đã đưa ra thuật toán tìm
điều kiện đầu nghiệm tuần hoàn của phương trình vi phân
tuyến tính hệ số tuần hoàn [17, 18] Dưới đây ta nhặc lại
một số kết quả chính
Xét hệ phương trình vi phân tuyến tính hệ số tuần
hoàn có dạng
( )t + ( )t + ( )t = ( ),t
Trong đó M(t), C(t), K(t) là các ma trận cấp n n´ ,
f(t) là véctơ lực mở rộng Các ma trận đó đều là hàm tuần
hoàn với chu kỳ T
K(t+T) = K(t), f(t+T) = f(t)
Nghiện tuần hoàn của phương trình (68) có chu kỳ T
thỏa mãn điều kiện đầu sau đây (0)= ( ), (0)T = ( ),T (0)= ( )T
Sử dụng thuật toán trình bày trong [17, 18] ta tìm được nghiệm của phương trình (67), ta có
* * *
1 2
= êë úû
Khi chọn được KP và KD sao cho hệ ổn định nhanh thì nghiệm
»
*
Khi đó ta có tọa độ khớp quay trở thành ( ) ( ) 1( )
R
Chuyển vị đàn hồi tại điểm cuối thanh ( ), 1( ) ( )2
Tọa độ điểm thao tác E
( )
( )
Tính toán số cho các trường hợp 2, 3,4 ở trên ta được
Trường hợp 2
0.1 0
;
0 0
0.95 0
Hình 4a Sai lệch tọa độ rắn
Hình 4b Chuyển vị đàn hồi
Trang 7Điều khiển ổn định và động lực học ngược tay máy robot một khâu đàn hồi
Hình 5a Tọa độ xE khi cơ hệ rắn và khi đàn hồi
Hình 5b Tọa độ yE khi cơ hệ rắn và khi có xét đến tính
đàn hồi
Hình 5c Quỹ đạo điểm E khi cơ hệ rắn và khi có xét đến
tính đàn hồi
Hình 6 Tọa độ khớp khi cơ hệ rắn và khi có xét đến tính
đàn hồi
Trường hợp 3
;
Hình 7a Sai lệch tọa độ rắn
Hình 7b Chuyển vị đàn hồi
Hình 8a Tọa độ xE khi cơ hệ rắn và khi tính đến
đàn hồi
Hình 8b Tọa độ yE khi cơ hệ rắn và khi có xét đến tính
đàn hồi
Trang 8Nguyễn Văn Khang, Đinh Công Đạt, Nguyễn Sỹ Nam
Hình 8c Quỹ đạo điểm E khi cơ hệ rắn và khi có xét đến
tính đàn hồi
Hình 8c Quỹ đạo điểm E khi cơ hệ rắn và khi có xét đến
tính đàn hồi
Hình 9 Tọa độ khớp khi cơ hệ rắn và khi có xét đến tính
đàn hồi
Trường hợp 4
;
Hình 10a Sai lệch tọa độ rắn
Hình 7b Chuyển vị đàn hồi
Hình 11a Tọa độ xE khi cơ hệ rắn và khi tính đến
đàn hồi
Hình 11b Tọa độ yE khi cơ hệ rắn và khi có xét đến tính
đàn hồi
Hình 11c Quỹ đạo điểm E khi cơ hệ rắn và khi có xét
đến tính đàn hồi
Trang 9Điều khiển ổn định và động lực học ngược tay máy robot một khâu đàn hồi
Hình 9 Tọa độ khớp khi cơ hệ rắn và khi có xét đến tính
đàn hồi
Từ những két quả mô phỏng trên, ta thấy vị trí điểm
thao tác khi khâu dẫn là khâu đàn hồi khá gần vị trí điểm
thao tác khi khâu rắn xem là khâu rắn
5 Động lực học ngược robot đàn hồi
Sử dụng kết quả của bài toán điều khiển ổn định, ta
tính toán mômen phát động khi cho biết chuyển động của
khâu đàn hồi nhờ vào phương trình (25) Ta lần lượt tính
toán với các trường hợp 2,3 và 4
Trường hợp 2
Chọn
0.1 0
;
0 0
0.95 0
Trường hợp 3
Chọn
;
Trường hợp 4
Chọn
;
Kết quả mô phỏng số được trình bày trên các hình 12a,
12b, 12c
Hình 12a Mô men khi cơ hệ rắn và khi có xét đến tính
đàn hồi trong trường hợp 2
Hình 12b Mô men khi cơ hệ rắn và khi có xét đến tính
đàn hồi trong trường hợp 3
Hình 12c Mô men khi cơ hệ rắn và khi có xét đến tính
đàn hồi trong trường hợp 4
Từ các hình vẽ trên ta thấy khi phương trình vi phân tuyến tính thuần nhất (54) ổn định động lực tốt thì mômen khâu dẫn đàn hồi và mômen khâu dẫn xem là rắn sai khác nhau ít Mômen bổ sung nhỏ
6 Kết luận
Bài toán động lực học ngược của tay máy đàn hồi là bài toán đang được quan tâm nghiên cứu Trong bài báo trình bày một thuật toán mới tìm nghiệm gần đúng chuyển động của các khâu của robot Sau đó dựa vào phương trình vi phân của robot có khâu đàn hồi ta dễ dàng tìm được biểu thức gần đúng tính mômen của các khâu dẫn Phương pháp trình bày trong bài báo này là phương pháp tổng quát khi khâu dẫn quay đều khi robot
là rắn và dao động phụ của các khâu đàn hồi là nhỏ Khi tính toán, ta xem chuyển động cơ bản của robot
là chuyển động của robot khi các khâu là khâu rắn tuyệt đối Áp dụng phương pháp tuyến tính hóa thiết lập phương trình vi phân dao động quanh chuyển động cơ bản Khi khâu dẫn quay đều ta nhận được hệ phương trình vi phân tuyến tính hệ số tuần hoàn Sử dụng lý thuyết Floquet ta tìm điều kiện ổn định của robot đàn hồi Với giả thiết gần đúng, xem chuyển động đàn hồi là nhỏ,
Trang 10Nguyễn Văn Khang, Đinh Công Đạt, Nguyễn Sỹ Nam
chuyển động thực gần đúng của các khâu của robot là
tổng chuyển đông khi các khâu là rắn tuyệt đối và chuyển
động đàn hồi Từ đó đề xuất phương án mới tính toán
động lực học ngược robot có khâu đàn hồi
Lời cảm ơn
Bài báo này được hoàn thành với sự tài trợ bởi Quỹ Phát
triển Khoa học và Công nghệ Quốc gia (NAFOSTED)
Tài liệu thamkhảo
[1] M Benosman, G.L Vey, Control of flexible
manipulators: A survey, Robotica 22 (2004), pp
533-545
[2] S.K Dwivedy, P Eberhard, Dynamic analysis of flexible
manipulators, a literature review, Mechanism and
Machine Theory 41 (2006), pp 740-777
[3] H, N Rahimi, M Nazemizadeh, Dynamic analysis and
intelligent control techniques for flexible manipulators: a
review, Advanced Robotics, Vol.28 (2), pp.63-76, 2014
[4] K Lochan, B.K Roy, B Subudhi, A review on two-link
flexible manipulators, Annual Reviews in Control, Vol
42, pp 346-367, 2016
[5] H Asada, Z.-D Ma, H Tokumaru, Inverse dynamics of
flexible robot arms: Modeling and computation for
trajectory control, ASME-Journal of Dynamic Systems,
Meassurement, and Control, Vol 112(1990), pp 177-185
[6] E Bayo, H Moulin, An efficient computation of the
inverse dynamics of flexible manipulators in the time
domain, Proc IEEE Conference on Robotics and
Automation, Scottsdale, Arizona, 1989, pp 710-715
[7] E Bayo, Ph Papadopoulos, J Stubbe, M.A Serna,
Inverse dynamics and kinematics of multi-link elastic
robots: An iterative frequency domain approach, The
International Journal of Robotics Research, Vol 8, No.6,
pp 49-62, 1989
[8] W Khalil, F Boyer, An efficient calculation of computed
torque control of flexible manipulators, Proc of the IEEE
International Conference on Robotics and Automation 1,
1995, pp 609-614
[9] E Carrera, M.A Serna, Inverse dynamics of flexible
robots, Mathematics and Computers in Simulation,
Vol.41 (1996), pp 485-508
[10] F Boyer, W Khalil, An efficient calculation of flexible
manipulator inverse dynamics, The International Journal
of Robotics Research, Vol 17, No.3, pp 282-293, 1998
[11] R Seilfred, Dynamics of Underactuated Multibody
Systems, Springer, Switzerland 2014
[12] A A Shabana, Flexible Multibody Dynamics: Review of
Past and Recent Developments, Multibody System
Dynamics, Vol.1 (1997), pp.189–222
[13] A A Shabana, Computational Continuum Mechanics,
Cambridge University Press, 2008
[14] Nguyễn Văn Khang, Dao động kỹ thuật (in lần thứ 4),
NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội 2005
[15] Nguyễn Văn Khang, Động lực học hệ nhiều vật (in lần thứ
2), NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội 2017
[16] Nguyễn Doãn Phước, Phân tích và điều khiển hệ phi
tuyến, NXB Bách khoa Hà Nội, 2015
[17] Nguyen Van Khang, Nguyen Phong Dien (2012):
Parametric vibration analysis of transmission mechanisms using numerical methods In: Advances in
Vibration Engineering and Structural Dynamics, Edited
by F.B Carbajal, Intech, Croatia, pp.301-331
[18] Nguyễn Văn Khang, Dao động phi tuyến ứng dụng, NXB
Bách khoa Hà Nội, 2016