طراحی کارگیرش اجسام توسط ربات های همکار

کارگیرش در رباتیک، اولین مرحله از فرآیند جابجایی اجسام است، که به بررسی ارتباط میان مجری نهایی ربات و جسم گرفته شده می پردازد. این پژوهش با مقدمه ای از موضوع کارگیرش در رباتیک آغاز و پس از ارائه یک تصویر کلی از موضوعات چهار دهه گذشته در کارگیرش رباتیک به ارائه روندی برای برنامه ریزی کارگیرش بازوهای رباتیک می پردازد. شاخص عملکردی چندجنبه ای کارگیرش، mag، بعنوان اولین شاخص ارزیابی کارگیرش در زمینه جابجایی اجسام، معرفی و بخشهای مختلف آن تشریح می شود. شاخص جدید، کارگیرش را در تامین سه مشخصه اصلی وظایف جابجایی اجسام شامل مشخصه هندسی مربوط به موقعیت نقاط، مشخصه سینماتیک بازوهای گیرنده جسم نظیر مهارت بازوی رباتیک، و مشخصه سینتیک بازوی رباتیک و قطعه کار نظیر توان مصرفی عملگرها، مورد ارزیابی قرار می دهد. در ادامه برای یافتن کارآترین نقطه کارگیرش، روشهای هوشمند نظیر روش ازدحام ذرات، الگوریتم ژنتیک، شبیه سازی حرارتی، الگوریتم آستانه پذیرش و نیز جعبه ابزار بهینه سازی matlab به کارگرفته می شوند. مشاهده می شود سرعت جعبه ابزار بهینه سازی 7 تا 10 برابر بیش از سایر روشهاست و از نقطه نظر دقت، روش ازدحام ذرات دقت بالاتری را نسبت به سایر روشها تامین می کند. برای صحه گذاری روشهای عددی، مساله کارگیرش بهینه بصورت تحلیلی مورد بررسی قرار می گیرد تا مناسب ترین نقطه کارگیرش معین شود. براین مبنا، نزدیک ترین نقطه یا نقاط به مرکز جرم قطعه کار، نقطه یا نقاط بهینه کارگیرش بوده که منجر به ماکزیمم شدن مقدار این شاخص عملکرد می شود. همچنین مساله کارگیرش برای بازوهای همکار توسط شاخص mag و همچنین با بهره گیری از شبکه های عصبی مصنوعی پاسخ یابی می شود. برای طراحی کارگیرش با ربات های پایه متحرک، با توجه ویژه ای به پایداری پایه در مقابل واژگونی، از معیار نسبتا جدید mhs بعنوان قید پایداری پایه در کنار شاخص mag بهره برداری می شود. ازاین رو، یک ربات متحرک چرخدار دارای بازوی عامل برای جابجایی چند جسم، شامل 27 اجرای مختلف، مورد بررسی قرار گرفته و مناسب ترین نقاط روی هر قطعه کار بدست می آید.