تنكب العديد من الأبحاث على دراسة أذرع الروبوتات و التحكم بها و قدرتها على إجراء عمليات الملاحقة وفقاً لنوع المحركات التي تتألف منها سواء محركات التيار المستمر أو المحركات الخطوية. بالإضافة إلى سرعة الاستجابة التي يتمتع بها كل نوع من أنواع هذه المحركا
ت وفقاً للتركيب الفيزيائي الخاص به.
يتألف الروبوت من مجموعة من الوصلات المصنوعة من مواد صلبة (تمثل أذرع الروبوت) مرتبطة فيما بينها بمجموعة من المحركات (تمثل المفاصل) و المجموع ككل يسمح له بالتحرك في الفراغ وفقا لعدد من درجات الحرية , و الهدف الرئيسي للروبوتات على اختلاف أنواعها العمل في مواقع معينة تشكل خطرا كبيرا على الإنسان (كالإشعاع و الحرارة العالية) أو العمليات التي تتطلب عددا كبيرا من حلقات التكرار.
يهدف البحث لدراسة حركة ذراع روبوت عن طريق التحكم بحركة المحركات و استجابتها لملاحقة خط مرسوم اعتماداً على متحكم PID و ذلك للوصول إلى أقصى دقة استجابة للملاحقة عن طريق تعويض محددات الخطأ في رؤية الكاميرا التي يعتمد عليها الروبوت لرؤية الخط إذ أن جميع الكاميرات غير مثالية و تحتاج إلى معايرة calibration مسبقة, حيث تم تعويض هذه المحددات من أجل التحكم بثلاث محركات ضمن المحاور الإحداثية x,y,z.
يتمحور العمل في هذا البحث حول تصميم مُناول روبوتي تسلسلي صناعي يمتلك أربع درجات حرية (4-DOF) يقوم بأعمال المُناولة على خطوط الإنتاج و أعمال التوضيب للقطع الصغيرة، و يتميز بالمرونة و بإمكانية الانسجام مع الروبوتات الأخرى ضمن منطقة العمل.
يوضّح البحث
التوصيف الميكانيكي للمُناول و دراسة النموذج الحركي المباشر و النموذج الحركي العكسي بالإضافة إلى دراسة المسار. محركات المُناول الكهربائية هي محركات السيرفو (DC Servo motor). تصميم نظام القيادة الالكتروني للمُناول يستخدم شريحة الآردوينو (Arduino UNO).
تُتيح الواجهة التطبيقية التخاطبية، التي تم بنائها ضمن البيئة البرمجية (Microsoft Visual Studio)، التحكُم بسهولة بالمُناول الروبوتي. حيث يحاكي نموذج المُناول الثلاثي الأبعاد (3D) حركته على أرض الواقع.
يُناقش القسم الأخير من البحث نتائج اختبار النموذج التطبيقي للمُناول الروبوتي الذي قمنا بتصميمه و تنفيذه.
يَعرض هذا البحث إمكانية الاستعاضة عن المؤمثل الرياضي في خوازمية التحكم التنبؤي
بمؤمثل عصبوني أمامي (Feedforward Neural Network Optimizer:
FNNO) و من تم تدريبه بشكل مسيق offline لتصغير تابع الكلفة. حافظنا بهذه
الطريقة على نموذج النظام الذي يعد أس
اساً في خوارزمية التحكم التنبؤي للحصول على
الدقة المطلوبة. و تم حل مسألة الأمثلة خلال زمن أسرع من زمن حلها عند استخدام
خوارزميات الأمثلة التقليدية المعتمدة على الحوسبة الرقمية.
