تصميم ومحاكاة خوارزميات التحكم بالذراع الروبوتية
من: 01 اكتوبر 2020 إلى: 31 مارس 2021 (25 اسبوع)
Design and simulate control algorithms of manipulator
المادة مؤلفة من سبع محاضرات ، سيتم رفع محاضرة كل ثلاثة أسابيع.
تشرح المادة بطريقة عملية كيفية تحليل وتصميم واختبار نظم التحكم الخاصة بالأذرع الروبوتية الصلبة Rigid للحصول على الأداء المتوقع من وجهة نظر مهندس التحكم الآلي.تتبع المادة طريقة التدريج في تعقيد المتحكم الخاص بالذراع الروبوتية للوصول للأداء المطلوب بدءاً من المتحكم البسيط وصولأ للمتحكم الأعقد.تحتوي المادة على جانب نظري من خلال العروض التقديمية التي سيتم نشرها خلال الجلسات لتوضيح نقاط العمل خلال الجلسة ثم يتبعها التطبيق العملي كمحاكاة على برناج الماتلاب ومكاتبه المتنوعة.
عن المحاضر
مهندس تحكم آلي وروبوت
- بكالوريوس هندسة التحكم الآلي والأتمتة ، جامعة دمشق 2008.
- ماجستير هندسة التحكم الآلي والأتمتة ، جامعة دارم شتات للعلوم التطبيقية، ألمانيا 2017.
- خبرة اكثر من 12 سنة في مجالات الأتمتة الصناعية والتحكم بالروبوتات.
يمكن مشاهدة السيرة الذاتية الكاملة على موقع لينكد ان تحت اسم :Kusay Tomeh
أو التواصل عن طريق الايميل: kusay.tomah@gmail.com
منهج المادة
الجلسة الأولى:
- مقدمة عامة
- تخطيط الحركة Motion Planning
الجلسة الثانية :
- تحليل ومحاكاة النموذج الديناميكي للذراع الروبوتية
الجلسة الثالثة:
- النموذج الديناميكي المصغر Reduced dynamical model
- تصميم المتحكم التناسبي التفاضلي في مستوى المفصل Design of PD Controller in Configuration Space
الجلسة الرابعة:
- تصميم المتحكم التعاقبي في مستوى المفصل Design of Cascade controller in Configuration Space
الجلسة الخامسة:
- لماذا التغذية الأمامية ؟ Why Feed-Forward
الجلسة السادسة:
- تصميم المتحكم التعاقبي مع إضافة تعويض التشويش و توقع المسار Design Cascade Controller with Disturbance Compensation and Path Estimation
الجلسة السابعة :
- مقارنة بين تصميم متحكم في مستوى المفصل وتصميم المتحكم في مستوى المؤثر النهائي Compare between Designing Controller in Configuration Space and Cartesian Space
متطلبات المادة
المادة موجهة بشكل رئيس للأكاديميين و الطلاب في المراحل الجامعية المتقدمة والدراسات العليا في اختصاصات الروبوت / التحكم/ الميكاترونيك بشكل عام ، يمكن لباقي الأقسام الهندسية أو الهواة الالتحاق بالمساق ، حيث تتطلب المادة معرفة جيدة جداً في النواحي التالية :
- الرياضيات الهندسية مثل الجبر الخطي والمعادلات التفاضلية.
- أساسيات الميكانيك
- نظرية التحكم الآلي الخطي والرقمي.
- أساسيات العلوم الروبوتية.
- بالإضافة إلى خبرة مسبقة جيدة جداً ببرنامج الماتلاب والسيميولنك نسخة 2019b، حيث تشمل الخبرة بشكل رئيس المكتبات التالية :
- control_toolbox
- robotics_system_toolbox
- simmechanics
- simscape
- simulink_control_design
مخرجات المادة
- سيتمكن المشارك من فهم نموذج الذراع الروبوتية الرياضي.
- سيتمكن المشارك من فهم طريقة تحليل وتصميم المتحكمات لنظام معقد كالذراع الروبوتية.
- سيتمكن المشارك من معرفة الفروق بين التغذية الأمامية والعكسية في حلقات التحكم للذراع الروبوتية.
- سيتمكن المشارك بفاعلية من اختبار و محاكاة نتائج تصميمه على حاسوبه بشكل مرئي .
- يعتبر المشارك عند إتمام المادة مؤهلاً لبناء نموذج أولي ومحاكاة أذرع روبوتية أخرى غير الموضحة في المادة.
مراجع وقراءات مقترحة
- المرجع الرئيس:Industrieroboter: Methoden der Steuerung und Regelung
Author:Wolfgang Weber
- مراجع أخرى :Robotics: Modelling, Planning and ControlAutores: Lorenzo Sciavicco, Luigi Villani, Bruno Siciliano, Giuseppe Oriolo
https://de.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/65316-designing-robot-manipulator-algorithms