Comparative evaluation of trajectory planning algorithms and their application to a robotic manipulator with payload
Year: 2026
Type: article
Abstract: Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει τη συμπεριφορά διαφορετικών μεθόδων σχεδιασμού τροχιάς κατά την εκτέλεση κοινής καρτεσιανής μετακίνησης από συνεργατικό βιομηχανικό ρομπότ DOBOT Nova 5. Μελετώνται οι πολυωνυμικές τροχιές Cubic και Quintic, το τραπεζοειδές προφίλ ταχύτητας, το προφίλ Double-S και ο αλγόριθμος online σχεδιασμού Ruckig. Η ενσωματωμένη εντολή MoveL χρησιμοποιείται ως μέθοδος αναφοράς. Αρχικά, οι μέθοδοι συγκρίνονται σε κοινό μονοδιάστατο δυναμικό μοντέλο. Στη συνέχεια εφαρμόζονται στον πραγματικό βραχίονα μέσω της διεπαφής ServoP, μετά από πειραματική επιλογή των παραμέτρων της. Η αξιολόγηση στηρίζεται σε δεδομένα ανάδρασης του ελεγκτή, σε καταγραφή της σχετικής ηλεκτρικής ισχύος στην τροφοδοσία 48 V DC και σε βιντεοσκόπηση του μεταφερόμενου δοχείου. Η πειραματική βάση περιλαμβάνει 210 κύριες κινήσεις, 90 πρόσθετες κινήσεις με διάφορα φορτία και ποσοτική ανάλυση 255 καταγραφών βίντεο της ελεύθερης επιφάνειας. Εξετάζονται ο χρόνος εκτέλεσης, το σφάλμα παρακολούθησης της τροχιάς, οι ηλεκτρικές αιχμές και οι δείκτες διαταραχής του υγρού. Η οπτική ανάλυση αποδίδει τη χρονική εξέλιξη της γωνίας της επιφάνειας, το εύρος μεταβολής της και το εκτιμώμενο αρχικό πλάτος υπολειπόμενης ταλάντωσης μετά τη στάση. Τα αποτελέσματα αναδεικνύουν συμβιβασμούς ανάμεσα στην ταχύτητα, στην παρακολούθηση της επιθυμητής τροχιάς και στη συμπεριφορά του φορτίου. Οι ταχύτερες ρυθμίσεις δεν συνοδεύονται πάντοτε από μικρότερη διαταραχή της ελεύθερης επιφάνειας, ενώ η αλλαγή κατάστασης φορτίου μεταβάλλει περισσότερο την καταγεγραμμένη σχετική ισχύ από ό,τι τον χρόνο κίνησης. Δεν αναδεικνύεται μία μέθοδος βέλτιστη σε όλες τις μετρικές.
Source: Νημερτής
Author: Κωνσταντάκος, Μάριος
Language: Greek
Subfield: Control and Systems Engineering
Field: Engineering
Domain: Physical Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W7223077801