• شماره ركورد
    24936
  • شماره راهنما
    ELE2 494
  • عنوان

    كنترل امپدانس متغير سيستم رباتيك از راه دور دوطرفه با استفاده از يادگيري تقويتي

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي برق - كنترل
  • دانشكده
    فني و مهندسي
  • تاريخ دفاع
    1404/06/22
  • صفحه شمار
    114 ص .
  • استاد راهنما
    محمد مطهري فر , نگين سياف
  • كليدواژه فارسي
    سيستم رباتيك از راه دور دوطرفه غيرخطي , يادگيري تقويتي , كنترل امپدانس , فيلتر كالمن توسعه‌يافته , پايداري ورودي به حالت
  • چكيده فارسي
    اين پژوهش به بررسي، طراحي، تحليل جامع و پياده‌سازي يك سيستم رباتيك از راه دور دوطرفه غيرخطي در پيكربندي راهبر–پيرو مي‌پردازد. هدف اصلي اين پژوهش، دستيابي به رديابي هم‌زمان موقعيت و نيرو به منظور تحقق شفافيت با دقت بالا در سيستم‌هاي رباتيك دوطرفه است. در اين راستا، از كنترل مقاوم براي تضمين رديابي موقعيت استفاده شده است. نوآوري اين تحقيق در به‌كارگيري كنترل امپدانس متغير براي تحقق رديابي نيرو در ساختار رباتيك دوطرفه غيرخطي است؛ به‌گونه‌اي كه مسير مرجع ربات راهبر بر اساس خطاي نيروهاي خارجي و توسط اين كنترل‌كننده تعيين مي‌شود. در بخش نخست، پارامترهاي امپدانس با استفاده از روش مبتني بر گراديان تخمين زده شده و براي برآورد مؤلفه‌هاي امپدانس نيرو از فيلتر كالمن توسعه‌يافته بهره گرفته شده است. در بخش دوم، به منظور بهبود سطح شفافيت سيستم، از الگوريتم يادگيري تقويتي عميق استفاده شده است. همچنين پايداري سيستم با تكيه بر روش پايداري ورودي به حالت اثبات گرديده و نتايج شبيه‌سازي و پياده‌سازي، عملكرد مطلوب و قابليت اطمينان روش پيشنهادي را در شرايط مختلف تأييد مي‌كنند. اين سيستم براي كاربردهاي پيشرفته در كنترل رباتيك از راه دور، جراحي از راه دور، عمليات صنعتي از راه دور، توان‌بخشي و ساير حوزه‌هايي كه نيازمند كنترل دقيق و بازخورد مناسب نيرو هستند، مناسب و كارآمد است.
  • كليدواژه لاتين
    Nonlinear bilateral tele-robotic system , Reinforcement learning , Impedance control , Extended Kalman filter , Input-to-State Stability
  • عنوان لاتين
    Variable Impedance Control of a Bilateral Telerobotic System Using Reinforcement Learning
  • گروه آموزشي
    مهندسي برق
  • چكيده لاتين
    This thesis focuses on the study, design, comprehensive analysis, an‎d implementation of a nonlinear bilateral tele-robotic system in a leader–follower configuration. The primary objective of this research is to achieve position an‎d force tracking in order to reach high-precision transparency in bilateral tele-robotic systems. To this end, robust control is employed to ensure accurate position tracking. The novelty of this work lies in the application of variable impedance control to accomplish force tracking in the nonlinear bilateral robotic structure, where the reference trajectory of the leader robot is determined based on external force errors through this controller. In the first part, impedance parameters are estimated using the Gradient-based method, an‎d the extended Kalman filter is utilized to estimate the force impedance components. In the second part, a deep reinforcement learning algorithm is applied to enhance the transparency level of the system. Furthermore, the stability of the system is established using the input-to-state stability approach. The results of simulations an‎d experimental implementations demonstrate the effectiveness, robustness, an‎d reliability of the proposed method under various conditions. This system is particularly suitable for advanced applications in tele-robotic control, remote surgery, remote industrial operations, rehabilitation, an‎d other fields that deman‎d precise control an‎d accurate force feedback.
  • تعداد فصل ها
    6
  • فهرست مطالب pdf
    143505
  • نويسنده

    كاملي، مبينا