ربات های موازی کابلی با توجه به ویژگی های منحصر به فردی که دارند، از حدود سه دهه پیش مورد توجه واقع شده اند. در واقع این ربات ها ضمن برخوردار بودن از مزیت های ربات های سری و موازی، محدودیت های ساختاری آن ها را ندارند. استفاده از کابل به جای بازوهای صلب معمول که در ربات های سری و موازی کاربرد دارند، چالش ها و مسائل جدیدی را پیش روی محققین قرار می دهد. یکی از این چالش ها که با توجه به خصوصیات ذاتی کابل باید در طراحی و کنترل این مکانیزم ها مورد توجه قرار گیرد، انعطاف ذاتی کابل است. در صورت نادیده گرفتن این انعطاف ذاتی که محتوای فرکانس بالایی را داراست، ممکن است مشکلات ارتعاش در مکانیزم و یا عدم دستیابی به دقت های موقعیتی مطلوب به ویژه در سرعت های بالا پیش آید. به همین دلیل انعطاف موجود در کابل باید هم در بحث مدل سازی و هم در پیشنهاد الگوریتم کنترلی وارد گردد. در این پژوهش نگرشی نو به این مسئله داریم؛ با توجه به پیچیدگی زیاد معادلات کامل دینامیکی کابل که عملا بدون ساده سازی کارایی چندانی در بحث کنترل سیستم نخواهد داشت، دینامیک های غالب کابل شناخته شده و براین مبنا سیستم مدل سازی می گردد. نکته قابل توجه در این مدل سازی این است که مدل بدست آمده علیرغم در نظر گرفتن دینامیک غالب کابل، از شکل مناسبی برای استفاده در نظریه کنترل برخوردار است. حال با استفاده از مدل بدست آمده سه الگوریتم کنترلی برای مقابله با ارتعاشات ناشی از انعطاف ذاتی کابل پیشنهاد می گردند. اولین الگوریتم کنترلی پیشنهادی در فضای طول کابلی شکل می گیرد و پایداری سیستم حلقه بسته با روش دوم لیاپانوف اثبات می گردد. با تبدیل مدل بدست آمده به فرم استاندارد نظریه انحرافات تکین که در ادامه صورت می پذیرد، امکان استفاده از نتایج این نظریه در کنترل سیستم فراهم می گردد. درالگوریتم های پیشنهادی دوم و سوم که کنترل در فضای کاری کارتزین صورت می گیرد، از این نظریه برای تعریف و جداسازی متغیرهای کند و تند مکانیزم بهره برده و پایداری سیستم حلقه بسته با استفاده از نتایج مبتنی بر این نظریه و روش لیاپانوف اثبات می گردد. الگوریتم سوم که از کنترل ‎{pid}‎ معمول در کنترل ربات های کابلی با کابل های کشسان سود می برد دارای این ویژگی است که علیرغم سادگی در پیاده سازی، در مقابل نامعینی های ساختاریافته و بدون ساختار موجود مقاوم است. نتایج حاصله از پیاده سازی عملی و شبیه سازی ها موید این نکته می باشند که الگوریتم های کنترلی پیشنهادی توانسته اند در عین پایدارسازی سیستم حلقه بسته، به گونه ای موثر با ارتعاشات ناشی از انعطاف ذاتی کابل مقابله نمایند.

ربات های موازی کابلی با ظهور و توسعه ی خود توانسته اند برخی از معایب ربات های سری و موازی متداول را برطرف نمایند. استفاده از کابل به جای بازو های صلب در ساختار این ربات ها باعث ایجاد ویژگی های مثبتی از جمله فضای کاری وسیع، سرعت و شتاب بالا و نسبت بالای بار قابل حمل به وزن ربات شده است. در عین حال، این امر چالش ها و مسائل جدیدی را نیز در کنترل این دسته از ربات ها پیش روی محققین قرار داده است. از جمله این مسائل و چالش ها می توان به عدم توانایی کابل در اعمال نیروهای کششی و فشاری، تاثیر نامطلوب کشسانی کابل بر اندازه گیری طول دقیق آن و ارتعاشات نامطلوب ناشی از کشسانی کابل ها اشاره کرد. از طرف دیگر، مدل سینماتیکی و دینامیکی ربات های موازی کابلی یقینا دارای نامعینی های ساختاری و پارامتری است و در عمل، بدست آوردن اطلاعات دقیقی از این مدل ها کار دشواری است. وجود این مسائل و چالش ها، کنترل ربات های موازی کابلی را در ردیابی مسیرهای مطلوب مشکل خواهد کرد. در این پژوهش با نگرشی نوین به این مسائل و چالش ها، سعی در بهبود کارایی ربات های موازی کابلی در ردیابی مسیرهای مطلوب خواهیم داشت. با توجه به عدم دقت روش های اندازه گیری مبتنی بر طول کابل، در ابتدا به طراحی و پیاده سازی یک روش اندازه گیری مستقیم موقعیت و جهت گیری ربات موازی کابلی نصیر خواهیم پرداخت. بدین منظور از روش دیداری به عنوان یک روش به صرفه از نظر اقتصادی استفاده شده و با طراحی یک نشانه ی مناسب و استخراج ویژگی های آن، موقعیت و جهت گیری مجری نهایی ربات به صورت مستقیم اندازه گیری می شود. حال با استفاده از نتایج حاصل از این اندازه گیری و به منظور مقابله با عدم قطعیت های پارامتری مدل سینماتیکی و دینامیکی ربات، یک کنترل کننده ی تطبیقی در فضای کاری که در آن پارامترهای دینامیکی و سینماتیکی به صورت همزمان تطبیق داده می شوند، پیشنهاد داده خواهد شد. ویژگی مثبت این کنترل کننده، توانایی اصلاح نیروهای داخلی با استفاده از تطبیق پارامترهای سینماتیکی است. سپس به منظور افزایش مقاومت کنترل کننده در مقابل اغتشاشات خارجی و نامعینی های ساختاری مدل سینماتیکی و دینامیکی ربات، به طراحی یک کنترل کننده ی مقاوم تطبیقی خواهیم پرداخت. مهمترین ویژگی این کنترل کننده، عدم وابستگی آن به پیدا کردن فرم رگرسور خطی برای معادلات سینماتیکی و دینامیکی ربات است. علاوه بر این، کنترل کننده ی پیشنهادی به اطلاعات اولیه از کران نامعینی های سیستم نیاز ندارد. در ادامه و به منظور جذب ارتعاشات ناشی از کشسانی کابل ها، یک قانون کنترل ترکیبی پیشنهاد می شود. سپس با بکارگیری نظریه ی انحرافات تکین، پایداری سیستم حلقه بسته از طریق روش دوم لیاپانوف اثبات خواهد شد. نتایج حاصل از پیاده سازی بر روی ربات موازی کابلی نصیر نشان می دهند که الگوریتم های کنترلی پیشنهادی ضمن حفظ پایداری سیستم حلقه بسته، کارایی مطلوبی نیز در ردیابی مسیرهای مطلوب دارند.