The new dynamic analyzation approach and trajectory following control of a carangiform fish robot

Hoàng Khắc Anh, Phạm Văn Anh, 
Nguyễn Tấn Tiến, Võ Tường Quân
Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM
Ngày tòa soạn nhận bài 20/4/2015, ngày phản biện đánh giá 22/4/2015, ngày chấp nhận đăng 27/4/2015

TÓM TẮT
Bài báo giới thiệu một phân tích động lực học mới để điều khiển robot cá 3 khớp dạng Carangiform bám theo lộ trình xác định với đề xuất sử dụng kết hợp phương trình Newton-Euler và Euler-Lagrange. Robot cá được thiết kế bao gồm 2 phần: phần đầu và phần đuôi. Việc điều khiển phần đuôi của robot cá - được phân tích bằng lý thuyết động lực học tay máy robot - sẽ giúp rôbốt cá di chuyển theo lộ trình xác định, chẳng hạn như có thể điều khiển robot cá di chuyển trong mặt phẳng nằm ngang. Trong bài báo này, các nghiên cứu tập trung vào việc điều khiển robot cá bơi theo quỹ đạo cho trước trong mặt phẳng ngang và di chuyển đến độ sâu mong muốn trong mặt phẳng Oyz chưa được xem xét đến. Một bộ điều khiển Fuzzy và Adaptive BackStepping đã được phát triển để điều khiển phần đuôi giúp rôbốt cá bám theo quỹ đạo cho trước.
Từ khóa: robot cá, động lực học tay máy, bộ điều khiển backstepping, bộ điều khiển Fuzzy

ABSTRACT
This paper proposes a new dynamic analysis to control a 3-joint Carangiform fish robot swim to along a desired trajectory by using Newton-Euler and Euler-Lagrange concepts. The fish robot is designed into two parts: the head and the tail of the fish robot. The tail of the fish robot will be analyzed quite similarly to the analysis of the dynamic model of the manipulator. By controlling the tail with respect to the desired profiles, one can control the fish robot on the horizontal plane. To simplify, it is assumed that the motions of the fish robot include two main actions: the movement of fish robot on the horizontal plane and movement of fish robot to the desired depth. The movement of the fish robot to the desired depth is ignored. In this paper, the authors only focus on the control on the fish robot to swim following the desired trajectory on the horizontal plane. Fuzzy and Adaptive Back Stepping controllers are developed to control the tail for this purpose.
Key words: fish robot, dynamic model, backstepping controller, fuzzy controller.

Toàn văn bài báo ( Thầy/cô vui lòng đăng nhập bằng email ...@hcmute.edu.vn để xem)


Góp ý
Họ và tên: *  
Email: *  
Tiêu đề: *  
Mã xác nhận:
 
 
   
  
 
 
   
 *
Copyright © Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật - Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật - TP.HCM  
Địa chỉ: Phòng 601B, 1 Võ Văn Ngân, Quận Thủ Đức, Thành Phố Hồ Chí Minh. 
Điện thoại: 08-3722.1223 (8168)
Email:
tapchikhgdkt@hcmute.edu.vn

                                      
                                

Truy cập tháng: 20,484

Tổng truy cập:229,817