Phân tích kỳ dị và điều khiển trượt mờ robot song song phẳng có kể đến hệ dẫn động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Vũ Đức Vương PHÂN TÍCH KỲ DỊ VÀ ĐIỀU KHIỂN TRƯỢT MỜ ROBOT SONG SONG PHẲNG CÓ KỂ ĐẾN HỆ DẪN ĐỘNG Ngành: Cơ học Mã số: 9440109 LUẬN ÁN TIẾN SĨ CƠ HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Quang Hoàng Hà Nội – 2022 LỜI CẢM ƠN Qua thời gian học tập nghiên cứu Viện Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, đến tơi hồn thành luận án tiến sĩ Luận án hồn chỉnh nhờ giúp đỡ quý thầy cô, quý quan, gia đình, bạn bè đồng nghiệp Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, tác giả xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới: PGS TS Nguyễn Quang Hồng, người thầy tận tình hướng dẫn truyền cho kinh nghiệm quý báu nghiên cứu khoa học Xin tỏ lòng cảm ơn tới PGS Nguyễn Phong Điền người thầy tư vấn định hướng tiếp cận với lĩnh vực chuyên môn Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới Viện Cơ khí - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi suốt trình làm luận án Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới Bộ môn Cơ học ứng dụng hỗ trợ tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả suốt thời gian học tập nghiên cứu môn Tác giả xin cảm ơn ủng hộ bạn bè, đồng nghiệp giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trình làm luận án Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn đến gia đình ln sát cánh, động viên ủng hộ tác giả suốt trình làm luận án Vũ Đức Vương ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN L MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU CHƯƠNG : TỔNG QUAN 1.1Robot robot song song 1.2Các phương pháp điều khiển robot 1.3Vấn đề kỳ dị robot song song 1.4Tình hình nghiên cứu n 1.5Hướng nghiên cứu luận án 1.6Kết luận chương CHƯƠNG : PHÂN TÍCH KỲ DỊ ĐỘNG HỌC ROBOT SONG SONG 2.1Mở đầu 2.2Hệ phương trình liên kết robot son 2.3Phân tích động học thuận robot song s 2.4Phân tích động học ngược robot song 2.5Phân tích kì dị động học robot song so 2.5.3 2.6 Kết luận chương CHƯƠNG : ĐỘNG LỰC HỌC ROBOT SONG SONG CÓ KỂ ĐẾN HỆ DẪN ĐỘNG 3.1 Mở đầu 3.2 Mơ hình động lực học robot song song c 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.3 Khảo sát động lực học robot song song 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.4 Vấn đề ổn định hóa liên kết 3.4.1 3.4.2 3.5 Vượt kỳ dị phân tích động lực học rob 3.5.1 3.5.2 3.5.3 3.6 Kết luận chương CHƯƠNG : ĐIỀU KHIỂN TRƯỢT ROBOT SONG SONG CÓ KỂ ĐẾN HỆ DẪN ĐỘNG 4.1 Mở đầu 4.2 Một số điều khiển truyền thống cho robo 4.2.1 4.2.2 4.3 Điều khiển trượt robot song song khôn 4.3.1 4.3.2 4.3.3 iv 4.4 Điều khiển trượt robot song song tron 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.5 Kết luận chương CHƯƠNG : ĐIỀU KHIỂN TRƯỢT MỜ ROBOT SONG SONG CÓ KỂ ĐẾN HỆ DẪN ĐỘNG 5.1 Mở đầu 5.2 Cơ sở hoạt động điều 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.3 Sử dụng điều khiển trượt mờ để b thông số 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.4 Sử dụng điều khiển trượt mờ điều 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.5 Kết luận chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN TÀI LIỆU THAM KHẢO v CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Robot robot song song Robot đời phát triển tất yếu để đáp ứng nhu cầu xã hội Robot khơng có khả tạo sản phẩm với số lượng lớn, suất, chất lượng cao mà cịn có khả “tái lập trình”, “tái cấu trúc” linh hoạt để làm việc đa chức Bên cạnh đó, robot cịn làm việc môi trường độc hại, nơi mà người chưa thể tiếp cận được… Trong loại robot phục vụ sản xuất công nghiệp, robot song song có nhiều ưu điểm có nhiều ứng dụng thực tiễn đóng góp vào phát triển chung xã hội Dịng robot hình thành từ khâu liên kết với thành vịng kín Bộ phận chứa phần công tác thường gọi bàn máy động, robot cố định giá cố định kết nối với bàn máy động qua chân Thường số chân số bậc tự do, điều khiển nguồn phát động đặt giá cố định chân Việc kết nối khâu tạo nên vịng động học khép kín làm cho robot song song nhiều ưu điểm ứng dụng nhiều đời sống hoạt động sản xuất cơng nghiệp Để có phát triển thời điểm robot song song có q trình lịch sử lâu dài phải kể tới số dấu mốc lịch sử bật Đầu tiên phải kể tới nguyên mẫu robot song song làm bệ đỡ cho rạp chiếu phim (Hình 1.1) cấp sáng chế cho Gwinnet vào năm 1928 [1] Hình 1.1: Bệ đỡ rạp chiếu phim Gwinnet thiết kế Vào năm 1947, Gough [2] xây dựng cấu với cấu trúc vịng kín cho phép điều chỉnh vị trí hướng sử dụng làm thiết bị kiểm tra lốp xe (Hình 1.2) Thiết bị sau phát triển thức đưa vào hoạt động vào năm 1955 Bàn máy động thiết bị có dạng hình lục giác, góc nối với chân khớp cầu, đầu lại nối với bệ máy khớp Cardan Các chân cấu có chiều dài thay đổi nhờ điều khiển Vào năm 1965, Stewart [3] đề xuất sử dụng cấu Gough cho hệ thống mơ buồng tập lái máy bay (Hình 1.3), cấu cịn thường nói cấu Stewart Ngày nay, cấu dựa tảng Gough chọn làm sở cho hệ thống mơ tập lái máy bay đại Hình 1.2: Mơ hình hệ thống có cấu trúc vịng kín Gough Hình 1.3: Mơ hình ngun lý hệ thống tập lái máy bay Một biến thể thiết kế thành công dựa tảng cấu Gough mẫu robot song song delta (Hình 1.4) đề xuất Clavel [4] [5][6] dạng robot song song phẳng (Hình 1.5) [5] Các dạng phổ biến robot song song phẳng dạng có kết cấu ba chân RPR RRR (R đại diện cho khớp quay, P đại diện cho khớp trượt, khớp gạch chân khớp chủ động) Hình 1.4: Mơ hình robot song song delta khơng gian Hình 1.5: Robot song song phẳng 3RPR Nếu với robot chuỗi, tải trọng ảnh hưởng tăng dần từ cấu chấp hành cuối đến với robot song song tải trọng chia sẻ chân robot nên cấu chấp hành song song thường có khả chịu tải lớn [7][8] Khi hoạt động, robot song song có qn tính nhỏ nhiều so với robot chuỗi động dẫn động bố trí bệ máy phận mang tải cịn bố trí gần với bệ máy Robot song song có độ cứng cao tải trọng robot chuyển sang dạng kéo nén khâu tránh tượng bị uốn robot chuỗi Độ xác vị trí robot song song cao lỗi bù trung bình từ lỗi chân cấu trúc song song mà khơng bị tích lũy robot nối tiếp Nhưng robot song song tồn nhược điểm như: không gian làm việc nhỏ robot chuỗi kết cấu dạng vịng kín giới hạn chuyển động tính linh hoạt robot song song nhiều [6]–[8] Sự so sánh ưu nhược điểm robot nối tiếp với robot song song thể bảng Bảng 1.1: (với (+) thể ưu thế, (-) thể yếu thế) Bảng 1.1: So sánh robot chuỗi robot song song TT Tiêu chí Độ xác khâu chấp hành cuối Độ xác lặp lại Độ cứng vững Tỷ lệ khối lượng tải/robot Gia tốc khâu thao tác cuối Không gian làm việc (rộng, tránh vật cản) Tính linh hoạt (thích nghi với nhiệm vụ đặt ra) Chi phí thời gian tính tốn (động học, động lực học) Trong đó: ‐ Độ xác tuyệt đối độ xác lặp lại robot song song cao robot chuỗi: Điều robot chuỗi cấu tạo khâu kết nối liên tiếp nên chúng gặp phải sai số tích lũy từ khâu trước robot song song không gặp phải điều ‐ Độ cứng robot song song cao robot chuỗi: nhiều trường hợp, tải trọng đặt vào robot song song chuyển thành lực kéo nén đặt vào khâu nên độ cứng hệ tốt ‐ Tỷ lệ khối lượng tải/khối lượng robot: Robot song song có tỷ lệ lớn hơn, điều làm cho robot song song tiêu tốn lượng so với robot chuỗi thực nhiệm vụ ‐ ‐ ‐ Gia tốc khâu thao tác cuối: Robot song song có gia tốc lớn kết cấu nhẹ vững chúng Không gian làm việc: robot song song có khơng gian làm việc hạn chế robot chuỗi ràng buộc nhiều khâu với Tính linh hoạt: robot song song robot chuỗi ràng buộc mặt cấu trúc khí ‐ Chi phí thời gian tính tốn: Robot song song địi hỏi chi phí tính tốn động học động lực học nhiều 5.5 Kết luận chương Cùng với phát triển xã hội, robot ngày sử dụng rộng rãi đóng góp nhiều cho sản xuất Cùng với đó, chiến lược điều khiển robot cần cải tiến liên tục nhằm nâng cao chất lượng điều khiển đáp ứng tốt yêu cầu thời đại Trong chương này, thuật toán điều khiển trượt mờ cho robot song song đề xuất áp dụng Bộ điều khiển đem lại ưu điểm bật điều khiển mờ điều khiển trượt đặc biệt áp dụng cho hệ phi tuyến robot song song Thuật toán điều khiển thiết kế dựa mơ hình động lực robot song song có bao gồm mơ tả động dẫn động Điều giúp cho q trình mơ xác hơn, sát với thực tế Các kết mơ số Matlab cho thấy tính hiệu thuật toán đề xuất Các nội dung trình bày chương tác giả công bố báo khoa học số 10, 11 “Danh mục cơng trình cơng bố luận án” 104 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Nội dung luận án Động lực học điều khiển robot song song phần giữ vài trị quan trọng định đến độ xác đáp ứng vị trí hướng bàn máy động robot song song Đây lĩnh vực nhận nhiều quan tâm tác giả giới Luận án sử dụng lý thuyết động học, động lực học hệ nhiều vật có cấu trúc mạch vịng để phát triển nội dung nghiên cứu cho robot song song Quá trình nghiên cứu động lực học cho robot song song, nhà nghiên cứu thường sử dụng hệ chương trình tính tốn động lực học hệ nhiều vật Adams hay Simpack tính tốn số dạng tốn cụ thể hệ Hoặc sử dụng phương pháp tổng quát sử dụng phần mềm số Maple, Matlab để giải phương trình vi phân chuyển động hệ Đây phương pháp lựa chọn sử dụng cho nội dung nghiên cứu luận án Quá trình nghiên cứu điều khiển robot song song, nhà nghiên cứu thường sử dụng phương pháp phân tích động lực học kết hợp với thông tin đo đạc hệ thực tế làm sở định điều khiển khâu thao tác Ngoài ra, phương án sử dụng phân tích động học để đưa biến trung gian hỗ trợ điều khiển trình bày Luận án gồm năm chương Chương trình bày số vấn đề tổng quan chung định hướng nghiên cứu Chương hai trình bày động học phân tích kỳ dị robot song song Trong chương giải pháp vượt kỳ dị động học đưa kiểm chứng qua việc mô số Chương ba động lực học robot song song có kể đến ảnh hưởng động dẫn động trình bày, việc đưa mơ hình động lực học sát với thực tế giúp cho việc điều khiển robot đạt chất lượng tốt Chương bốn trình bày giải pháp điều khiển trượt cho robot song song không gian thao tác Chương năm trình bày điều khiển trượt mờ nhằm kết hợp ưu điểm hai dạng điều khiển thuật toán đề xuất Các tham số điều khiển tối ưu thuật toán di truyền để đem lại chất lượng điều khiển tốt Các kết mơ số chứng minh tính ưu việt thuật tốn đề xuất Các đóng góp luận án Nội dung luận án đưa số đóng góp sau: 105 Luận án đưa sở xây dựng mô hình động lực học robot song song có kể đến động dẫn động Các yếu tố động lực học chúng có ảnh hưởng tới chuyển động chung robot Việc mơ tả giúp cho mơ hình động lực học mô tả sát thực với thực tế hơn, q trình thiết kế điều khiển mơ hoạt động robot xác mơ hình khơng mơ tả đầy đủ Phân tích kỳ dị giải pháp vượt kỳ dị động học, động lực học cho robot song song tác giả đề xuất thực nghiệm số Trong đó, định thức ma trận Jacobi tính tốn để nhận biết vùng lân cận điểm kỳ dị, sau thuật tốn đề xuất áp dụng robot vào vùng Điều giúp cho robot di chuyển không gian làm việc cách trơn tru Điều khiển robot song song trực tiếp từ không gian thao tác giải Đây dạng điều khiển với tín hiệu phản hồi thơng tin từ không gian thao tác nên giúp cho việc điều khiển trở nên thuận tiện cho người sử dụng Nội dung nghiên cứu góp phần hồn thiện sở lý thuyết cho tiến lĩnh vực điều khiển robot song song Giải pháp ước lượng tham số động học robot song song trình bày nhằm thu thập thơng tin biến khớp bị động robot Trong số trường hợp, việc thu thập tất thông tin thực tế tọa độ suy rộng dư khó đạt số vị trí khó lắp đặt cảm biến encoder, từ yêu cầu giảm giá sản phẩm Giải pháp đem lại cho nhà thiết kế robot song song thêm lựa chọn hữu ích việc thu thập thông tin điều khiển robot Một thuật tốn điều khiển trượt mờ cho rơ bốt song song trình bày Sự kết hợp điều khiển trượt điều khiển mờ khắc phục nhược điểm điều khiển trượt đồng thời trì ưu điểm chúng việc điều khiển hệ thống phi tuyến phức tạp rô bốt song song Bộ điều khiển kết hợp trượt mờ khắc phục bất định nhiễu rô bốt, đồng thời trì chất lượng tốt cho hoạt động rô bốt song song Các thực nghiệm số robot song song phẳng 3RRR minh chứng cho nội dung đề cập tương ứng luận án Kiến nghị nghiên cứu Những nghiên cứu luận án tiền đề để tác giả phát triển nội dung bao gồm: Nghiên cứu động lực học điều khiển cho loại robot song song có khớp mềm Điều khiển robot song song dựa thị giác máy Nghiên cứu động lực học điều khiển robot song song có khâu đàn hồi Điều khiển robot song song không gian, dư đẫn động 106 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 10 11 Nguyễn Quang Hoàng Vũ Đức Vương (2015) Ứng dụng thuật giải di truyền toán động học ngược robot chuỗi song song Hội nghị toàn quốc lần thứ ba Điều khiển Tự động hóa, p.257-263 Nguyễn Quang Hồng, Vũ Đức Vương Nguyễn Văn Quyền (2016) Mơ hình hóa điều khiển robot song song dẫn động động điện chiều khơng gian thao tác Hội nghị Khoa học tồn quốc lần thứ Cơ kỹ thuật Tự động hóa, Hà Nội, 65–72 N.Q Hoang, V.D Vuong, N.V Quyen (2016) Modeling and Model-Based Controller Design for 3RRR Planar Parallel Robots Driven by DC Motors in Joint Space The 4th International Conference on Engineering Mechanics and Automation (ICEMA 4), 114–123 Nguyễn Quang Hoàng, Vũ Đức Vương Nguyễn Tùng Lâm (2017) Vượt kỳ dị mô động lực học robot song song sử dụng không gian bù ma trận Jacobi Hội nghị học toàn quốc lần thứ X, 182–192 N.Q Hoang, V.D Vuong (2017) Sliding mode control for a Planar parallel robot driven by electric motors in a task space Journal of Computer Science and Cybernetics, 33(4), 325–337 Nguyễn Quang Hoàng, Vũ Đức Vương Nguyễn Tùng Lâm (2017) Phân tích động học kỳ dị robot song song phẳng ba bậc tự Hội nghị học toàn quốc lần thứ X, 193–202 Nguyễn Quang Hoàng, Vũ Đức Vương Nguyễn Tùng Lâm (2018) Điều khiển robot song song phẳng 3RRR dựa mô hình động lực ước lượng động học Hội Nghị Khoa Học Và Cơng Nghệ Tồn Quốc Về Cơ Khí Lần Thứ V - VCME 2018, Hà Nội, 1192–1202 N.Q Hoang, V.D Vuong (2019) Controller design based on a kinematic estimator for a 3rrr planar parallel robot driven by electric motors Vietnam Journal of Science and Technology, 57(4A), 95–106 N.Q Hoang, V.D Vuong (2019) Differential Equations of Motion in Matrix Form of a Multibody System Driven by Electric Motors Vietnam Journal of Mechanics, 41(4) V.D Vuong, N.Q Hoang, N.T Duy (2019) Control Parallel Robots Driven by DC Motors Using Fuzzy Sliding Mode Controller and Optimizing Parameters by Genetic Algorithm Advances in Engineering Research and Application, 202–214 Nguyễn Quang Hoàng, Nguyễn Tùng Lâm Vũ Đức Vương (2019) Điều khiển robot song song dẫn động động chiều sử dụng điều khiển trượt mờ Hội nghị Cơ học kỹ thuật toàn quốc Kỷ nệm 40 năm thành lập Viện Cơ học 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] J E Gwinnett (1931), “Amusement device, Patent 1789680.” Google Patents [2] V E Gough (1957), “Contribution to discussion of papers on research in automobile stability, control and tyre performance,” Proc of Auto Div Inst Mech Eng., vol 171, pp 392–395 [3] D Stewart (1965), “A platform with six degrees of freedom,” Proceedings of the institution of mechanical engineers, vol 180, no 1, pp 371–386 [4] R Clavel (1988), “A fast robot with parallel geometry,” in Proc Int Symposium on Industrial Robots, 1988, pp 91–100 [5] Siciliano and Khatib (2008), Springer Handbook of Robotics Springer, 2008 [6] S Y Nof (1999), Handbook of industrial robotics, vol John Wiley & Sons, 1999 [7] Y D Patel and P M George (2012), “Parallel manipulators applications—a survey,” Modern Mechanical Engineering, vol 2, no 03, p 57 [8] J.-P Merlet (2006), Parallel Robots, vol 208, no 49 Springer Science & Business Media, 2006 doi: 10.1007/1-4020-4133-0 [9] J Wang, C Wu, and X.-J Liu (2010), “Performance evaluation of parallel manipulators: Motion/force transmissibility and its index,” Mechanism and Machine Theory, vol 45, no 10, pp 1462–1476 [10] H D Taghirad (2013), Parallel robots: mechanics and control, vol 208, no 49 CRC press, 2013 doi: 10.1007/1-4020-4133-0 [11] M Wapler, V Urban, T Weisener, J Stallkamp, M Dürr, and A Hiller (2003), “A Stewart platform for precision surgery,” Transactions of the Institute of Measurement and Control, vol 25, no 4, pp 329–334 [12] R Kelly, V Davila, and J Perez (2006), Control of robot manipulators in joint space Springer, 2006 doi: 10.1007/b135572 [13] S Liu, Z Qiu, and X Zhang (2017), “Singularity and path-planning with the working mode conversion of a 3-DOF 3-RRR planar parallel manipulator,” Mechanism and Machine Theory, vol 107, pp 166–182, https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2016.09.004 [14] I A Bonev and C M Gosselin (2002), “Geometric analysis of parallel mechanisms,” 2002 108 doi: [15] C Gosselin and J Angeles (1990), “Singularity analysis of closed-loop kinematic chains,” IEEE Transactions on Robotics and Automation, vol 6, no 3, pp 281–290, doi: 10.1109/70.56660 [16] O Ma and J Angeles (1991), “Architecture singularities of platform manipulators,” in Proceedings 1991 IEEE International Conference on Robotics and Automation, 1991, pp 1542–1547 vol.2 doi: 10.1109/ROBOT.1991.131835 [17] D Zlatanov, R G Fenton, and B Benhabib (1994), “Analysis of the instantaneous kinematics and singular configurations of hybrid-chain manipulators,” in 23rd ASME Biennial Mechanisms Conference, 1994, pp 11– 14 [18] D Zlatanov, I A Bonev, and C M Gosselin (2002), “Constraint singularities of parallel mechanisms,” in International Conference on Robotics and Automation , 2002, vol 1, pp 496–502 vol.1 doi: 10.1109/ROBOT.2002.1013408 [19] D Zlatanov, R G Fenton, and B Benhabib (1994), “Singularity analysis of mechanisms and robots via a velocity-equation model of the instantaneous kinematics,” in Proceedings of the 1994 IEEE International Conference on Robotics and Automation, 10.1109/ROBOT.1994.351325 [20] 1994, pp 986–991 vol.2 doi: M.-H Perng and L Hsiao (1999), “Inverse Kinematic Solutions for a Fully Parallel Robot with Singularity Robustness,” The International Journal of Robotics Research, vol 18, no 6, pp 575–583, doi: 10.1177/02783649922066402 [21] C W Wampler (1986), “Manipulator Inverse Kinematic Solutions Based on Vector Formulations and Damped Least-Squares Methods,” IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, vol 16, no 1, pp 93–101, doi: 10.1109/TSMC.1986.289285 [22] A A Maciejewski and C A Klein (1989), “The singular value decomposition: Computation and applications to robotics,” The International journal of robotics research, vol 8, no 6, pp 63–79, doi: 10.1177/027836498900800605 [23] J.-P Merlet (1989), “Singular configurations of parallel manipulators and Grassmann geometry,” The international journal of robotics research, vol 8, no 5, pp 45–56, doi: 10.1177/027836498900800504 109 [24] F C Park and J W Kim (1999), “Singularity analysis of closed kinematic chains,” Transactions-American Society Of Mechanical Engineers Journal Of Mechanical Design, vol 121, pp 32–38 [25] O Bohigas, M Manubens, and L Ros (2017), Singularities of Robot Mechanisms: Numerical Computation and Avoidance Path Planning, vol 41 Springer, 2017 doi: 10.1007/978-3-319-32922-2 [26] D Van Phong and N Q Hoang (2012), “Singularity-free simulation of closed loop multibody systems by using null space of Jacobian matrix,” Multibody System Dynamics, vol 27, no 4, pp 487–503, doi: 10.1007/s11044-011-9291-6 [27] J G De Jalon and E Bayo (2012), Kinematic and dynamic simulation of multibody systems: the real-time challenge Springer Science & Business Media, 2012 [28] L.-W Tsai (1999), Robot analysis: the mechanics of serial and parallel manipulators John Wiley & Sons, 1999 [29] R M Murray, Z Li, S S Sastry, and S S Sastry (1994), A mathematical introduction to robotic manipulation CRC press, 1994 [30] T R Kane and D A Levinson (1985), Dynamics, theory and applications McGraw Hill, 1985 [31] Nguyễn Văn Khang (2007), Động lực học hệ nhiều vật NXB Khoa học Kỹ thuật, 2007 [32] O Castillo and P Melin (2008), “Type-2 Fuzzy Logic: Theory and Applications,” Springer-Verlag [33] H C Huang, C M Chu, and J S Pan (2009), “The optimized copyright protection system with genetic watermarking,” Soft Comput, pp 333–343 [34] O Castillo and P Melin (2003), “Soft Computing and Fractal Theory for Intelligent Manufacturing,” Springer-Verlag [35] N Van Khang and N P Dien (2007), “Balancing conditions of spatial mechanisms,” Mechanism and Machine Theory, vol 42, no 9, pp 1141–1152, doi: https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2006.08.007 [36] N van Khang, N P Dien, and H M Cuong (2009), “Linearization and parametric vibration analysis of some applied problems in multibody systems,” Multibody System Dynamics, vol 10.1007/s11044-009-9156-4 110 22, no 2, pp 163–180, doi: [37] N Van Khang, N Q Hoang, N D Dung, and N Van Quyen (2016), “Modelbased Control of a 3-PRS Spatial Parallel Robot in The Space of Redundant Coordinates,” Journal of Science & Technology, vol 112, pp 049–053 [38] Đinh Văn Phong Đỗ Trần Thắng (2009), “Vấn đề tương tác Robot với môi trường không gian làm việc làm việc,” Hội nghị học toàn quốc [39] Nguyễn Quang Hồng (2009), “Về tốn nhận dạng động học động lực học rôbốt công nghiệp,” Tuyển tập Hội nghị khoa học cơng nghệ khí chế tạo tồn quốc lần thứ hai [40] N P Dien and N Van Khang (2012), Dynamic force analysis of a six-link planar mechanism under consideration of friction at the joints, vol 26 2012 doi: 10.15625/0866-7136/26/2/5690 [41] N C Ho and H Nam (1999), “A theory of refinement structure of hedge algebras and its applications to fuzzy logic,” Banach Center Publications, vol 46, no 1, pp 63–91 [42] N C Ho and W Wechler (1992), “Extended hedge algebras and their application to fuzzy logic,” Fuzzy Sets and Systems, vol 52, no 3, pp 259– 281, doi: http://dx.doi.org/10.1016/0165-0114(92)90237-X [43] S Algermissen and M Sinapius (2010), “Robust gain scheduling for smartstructures in parallel robots,” in Robotic Systems for Handling and Assembly, Springer, 2010, pp 159–174 [44] S Algermissen, R Keimer, M Rose, E Breitbach, and H P Monner (2005), “Applied robust control for vibration suppression in parallel robots,” in Proceedings of 22nd International Symposium on Automation and Robotics in Construction (ISARC), 2005, pp 1–8 [45] Nguyễn Văn Khang, Nguyễn Đình Dũng, Nguyễn Văn Quyền (2016), “Điều khiển bám quỹ đạo robot song song Delta không gian 3-PRS dựa mơ hình hệ phương trình vi phân đại số,” Hội nghị toàn quốc Cơ điện tử 2016 (VCM2016) [46] Nguyễn Văn Khang, Chu Anh Mỳ (2011), Cơ sở Robot Công nghiệp NXB Khoa học Kỹ thuật, 2011 [47] N Van Khang and N P Dien (2007), “Balancing conditions for spatial mechanisms,” Mechanism and Machine Theory, vol 22, no 9, pp 1141–1152, doi: https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2006.08.007 111 [48] N Van Khang (2011), “Kronecker product and a new matrix form of Lagrangian equations with multipliers for constrained multibody systems,” Mechanics Research Communications, vol 38, no 4, pp 294–299, doi: https://doi.org/10.1016/j.mechrescom.2011.04.004 [49] Nguyễn Văn Khang, Nguyễn Thành Công “Về hai phương pháp giải toán động lực học ngược robot song song,” in Hội nghị toàn quốc lần điện tử VCM 2012, pp 574–583 [50] Nguyễn Văn Khang, Nguyễn Văn Quyền (2015), “Nghiên cứu so sánh vài phương pháp giải hệ phương trình vi phân-đại số hệ nhiều vật có cấu trúc mạch vịng,” 2015 [51] Đỗ Sanh, Đinh Văn Phong, Đỗ Đăng Khoa (2015), “Khảo sát động lực học cấu Quick – Return,” Hội nghị Khoa học Cơng nghệ tồn quốc khí lần 4, pp 803–811 [52] D Sanh (2015), “A method for solving the motion equations of constrained systems,” 2015 [53] C A My (2016), “Inverse kinematics of a serial-parallel robot used in hot forging process,” Vietnam Journal of Mechanics, vol 38, no 2, pp 81–88 [54] C A My and M Parnichkun (2015), “Kinematics performance and structural analysis for the design of a serial-parallel manipulator transferring a billet for a hot extrusion forging process,” International Journal of Advanced Robotic Systems, vol 12, no 12, p 186 [55] C A My and V T Trung (2016), “Design Analysis for a Special SerialParallel Manipulator Transferring Billet for Hot Extrusion Forging Process,” Vietnam Journal of Science and Technology, vol 54, no 4, p 545 [56] Lê Hoài Quốc, Nguyễn Minh Thạnh (2012), “Phân tích cấu hình đặc biệt cấu song song dùng tọa độ Plucker,” Hội nghị toàn quốc lần điện tử VCM 2012, pp 187–194 [57] Lê Hoài Quốc, Nguyễn Minh Thạnh (2011), “Mơ hình hóa hệ tay máy song song xây dựng trung tâm gia công máy phay CNC trục ảo, Hội nghị toàn quốc lần Điều khiển Tự động hóa VCCA-2011,” Hội nghị tồn quốc lần Điều khiển Tự động hóa VCCA-2011, pp 200–206 [58] C A My and V X Hai (2013), “Generalized pseudo inverse kinematics at singularities for developing five-axes CNC machine tool postprocessor,” Vietnam Journal of Mechanics, vol 35, no 2, pp 147–155 112 [59] W Khalil and E Dombre (2004), Modeling, identification and control of robots Butterworth-Heinemann, 2004 [60] B Denkena and C Holz (2006), “Advanced position and force control concepts for the linear direct driven hexapod PaLiDA,” in Chemnitz Parallel Kinematics Seminar, 2006, vol 33, pp 359–378 [61] J Luh, M Walker, and R Paul (1980), “Resolved-acceleration control of mechanical manipulators,” IEEE Transactions on Automatic Control, vol 25, no 3, pp 468–474 [62] S.-D Stan, R Bălan, V Mătieş, E Teuţan, and T Vlad (2008), “Design and control simulations of ISOGLIDE3 parallel robot,” in Proceedings of the 8th conference on Applied informatics and communications, 2008, pp 272–275 [63] N R Cazarez-Castro, L T Aguilar, and O Castillo (2008), “Hybrid geneticfuzzy optimization of a type-2 fuzzy logic controller,” Proceedings of the 8th International Conference on Hybrid Intelligent Systems, pp 216–221 [64] D Wu and W Tan (2006), “Genetic learning and performance evaluation of interval type-2 fuzzy logic controllers,” Artif Intell, pp 829–841 [65] L Beji, A Abichou, and M Pascal (1998), “Tracking control of a parallel robot in the task space,” in International Conference on Robotics and Automation, 1998, vol 3, no May, pp 2309–2314 doi: 10.1109/ROBOT.1998.680667 [66] K Yamane, Y Nakamura, M Okada, N Komine, and K Yoshimoto (2005), “Parallel dynamics computation and H∞ acceleration control of parallel manipulators for acceleration display” [67] S Kock and W Schumacher (2000), “Control of a fast parallel robot with a redundant chain and gearboxes: experimental results,” in International Conference on Robotics and Automation, 2000, vol 2, pp 1924–1929 [68] F Marquet, S Krut, O Company, and F Pierrot (2001), “A new redundant parallel mechanism-modeling, control and first results,” in International Conference on Intelligent Robots and Systems, 2001, vol 1, pp 183–188 [69] M Callegari, M.-C Palpacelli, and M Principi (2006), “Dynamics modelling and control of the 3-RCC translational platform,” Mechatronics, vol 16, no 10, pp 589–605 [70] A Vivas and P Poignet (2005), “Predictive functional control of a parallel robot,” Control Engineering Practice, vol 13, no 7, pp 863–874 113 [71] D Shiferaw and A Jain (2015), “Comparision of Joint Space and Task Space Integral Sliding Mode Controller Implementations for a 6DOF Parallel Robot,” Recent Researches in Multimedia Systems, Signal Processing, Robotics, Control and Manufacturing Technology Comparision, no MARCH 2011, pp 163–169 [72] C L Collins and G L Long (1995), “The singularity analysis of an inparallel hand controller for force-reflected teleoperation,” IEEE Transactions on Robotics and Automation, vol 11, no 5, pp 661–669 [73] D Basu and A Ghosal (1997), “Singularity analysis of platform-type multiloop spatial mechanisms,” Mechanism and Machine Theory, vol 32, no 3, pp 375–389 [74] S K Ider (2005), “Inverse dynamics of parallel manipulators in the presence of drive singularities,” Mechanism and Machine Theory, vol 40, no 1, pp 33– 44, doi: https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2004.05.007 [75] M Özdemir (2008), “Inverse dynamics control of parallel manipulators around singular configurations.” [76] S K Ider (2004), “Singularity robust inverse dynamics of planar 2-RPR parallel manipulators,” Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, vol 218, no 7, pp 721– 730, doi: 10.1243/0954406041319527 [77] S K K Ider and F M L M L Amirouche (1989), “Numerical stability of the constraints near singular positions in the dynamics of multibody systems,” Computers & structures, vol 33, no 1, pp 129–137, doi: 10.1016/00457949(89)90135-1 [78] I A Bonev and C M Gosselin (2002), “Geometric analysis of parallel mechanisms,” 2002 [79] R S Hartenberg and J Denavit (1964), Kinematic synthesis of linkages McGraw-Hill, 1964 [80] G Antonelli, G Indiveri, and S Chiaverini (2009), “Prioritized closed-loop inverse kinematic algorithms for redundant robotic systems with velocity saturations,” in International Conference on Intelligent Robots and Systems, 2009, pp 5892–5897 doi: 10.1109/IROS.2009.5354636 [81] D L Peiper (1968), “The kinematics of manipulators under computer control,” Stanford univ ca dept of computer science, 1968 114 [82] D Van Phong (1999), “An algorithm for deriving equations of motion of constrained mechanical system,” Vietnam Journal of Mechanics, vol 21, no 1, pp 36–44 [83] R A Wehage and Ej Haug (1982), “Generalized coordinate partitioning for dimension reduction in analysis of constrained dynamic systems,” Journal of mechanical design, vol 104, no 1, pp 247–255 [84] L Sciavicco, B Siciliano, L Villani, and G Oriolo (2011), “Robotics: Modelling, planning and Control, ser Advanced Textbooks in Control and Signal Processing.” Berlin, Germany: Springer-Verlag [85] C Wagner and H Hagras (2007), “A genetic algorithm based architecture for evolving type-2 fuzzy logic controllers for real world autonomous mobile robots,” Proceedings of the IEEE Conference on Fuzzy Systems [86] M Kumar, M Husian, N Upreti, and D Gupta (2010), “Genetic Algorithm: Review and Application,” International Journal of Information Technology and Knowledge Management, vol 2, no 2, pp 451–454 [87] T A El-Mihoub, A A Hopgood, L Nolle, and A Battersby (2006), “Hybrid Genetic Algorithms : A Review,” Engineering Letters, vol 11, no August, pp 124–137 [88] I Abuiziah and N Shakarneh (2013), “A Review of Genetic Algorithm Optimization: Operations and Applications to Water Pipeline Systems,” International Journal of Physical, Nuclear Science and Engineering, vol 7, no 12, pp 64–70 [89] N Q Hoang and N Van Khang (2012), “On the influence of inverse kinematics algorithms on the driving moment of redundant serial and parallel manipulators,” International Symposium on Dynamics and Control, pp 258– 272 [90] Abo Shanab and R Foaad (2014), “An Efficient Method for Solving the Direct Kinematics of Parallel Manipulators Following a Trajectory,” Journal of Automation and Control Engineering, vol 2, no 3, pp 228–233, doi: 10.12720/joace.2.3.228-233 [91] K.-C Chiou and S.-J Huang (2005), “An adaptive fuzzy controller for robot manipulators,” Mechatronics, vol 15, no https://doi.org/10.1016/j.mechatronics.2004.07.005 115 2, pp 151–177, doi: [92] K D Young (1978), “Controller Design for a Manipulator Using Theory of Variable Structure Systems,” IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, vol 8, no 2, pp 101–109, doi: 10.1109/TSMC.1978.4309907 [93] E Sebastián and M A Sotelo (2007), “Adaptive Fuzzy Sliding Mode Controller for the Kinematic Variables of an Underwater Vehicle,” Journal of Intelligent and Robotic Systems, vol 49, no 2, pp 189–215, doi: 10.1007/s10846-007-9144-y [94] K Rosquist (2013), “Modelling and Control of a Parallel Kinematic Robot,” p 65 [95] D Oetomo, H C Liaw, G Alici, and B Shirinzadeh (2006), “Direct kinematics and analytical solution to 3RRR parallel planar mechanisms,” 9th International Conference on Control, no December, pp 5–8, doi: 10.1109/ICARCV.2006.345064 [96] N Q Hoang, V D Vuong, and N van Quyen (2016), “Modeling and ModelBased Controller Design for 3RRR Planar Parallel Robots Driven by DC Motors in Joint Space,” in The 4th International Conference on Engineering Mechanics and Automation (ICEMA 4), 2016, vol 4, pp 114–123 [97] J C G Orden, J M Goicolea, and J Cuadrado (2007), Multibody dynamics: Computational methods and applications, vol Springer Science & Business Media, 2007 [98] N Van Khang (2007), Dynamics of Multibody Systems HaNoi: Science an Technology Publishing House, 2007 [99] R M Murray, Z Li, and S S Sastry (2014), A mathematical introduction to robotic manipulation CRC press, 2014 [100] T Geike and J McPhee (2003), “Inverse dynamic analysis of parallel manipulators with full mobility,” Mechanism and Machine Theory, vol 38, no 6, pp 549–562, doi: https://doi.org/10.1016/S0094-114X(03)00008-9 [101] J Baumgarte (1972), “Stabilization of constraints and integrals of motion in dynamical systems,” Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, vol 1, no 1, pp 1–16, doi: 10.1016/0045-7825(72)90018-7 [102] N Van Khang (2010), “Consistent definition of partial derivatives of matrix functions in dynamics of mechanical systems,” Mechanism and machine theory, vol 45, no 7, pp 981–988 116 [103] E Bayo and R Ledesma (1996), “Augmented lagrangian and mass-orthogonal projection methods for constrained multibody dynamics,” Nonlinear Dynamics, vol 9, no 1, pp 113–130, doi: 10.1007/BF01833296 [104] C D Meyer (2000), Matrix analysis and applied linear algebra, vol 71 Siam, 2000 [105] F M L Amirouche and C.-W Tung (1990), “Regularization and stability of the constraints in the dynamics of multibody systems,” Nonlinear Dynamics, vol 1, no 6, pp 459–475, doi: 10.1007/bf01856949 [106] J.-J Slotine (1984), “Sliding controller design for non-linear systems,” International Journal of Control, vol 40, no 2, pp 421–434, doi: 10.1080/00207178408933284 [107] J.-J E Slotine and W Li (1991), Applied nonlinear control, vol 199, no Prentice hall Englewood Cliffs, NJ, 1991 [108] H N Iordanou and B W Surgenor (1997), “Experimental evaluation of the robustness of discrete sliding mode control versus linear quadratic control,” IEEE Transactions on control systems technology, vol 5, no 2, pp 254–260 [109] V I Utkin (2013), Sliding modes in control and optimization Springer Science & Business Media, 2013 [110] M Ertugrul and O Kaynak (1998), “Neural computation of the equivalent control in sliding mode for robot trajectory control applications,” in International Conference on Robotics and Automation, 1998, vol 3, pp 2042– 2047 [111] F Harashima, H Hashimoto, and K Maruyama (1986), “Practical robust control of robot arm using variable structure system,” in International Conference on Robotics and Automation, 1986, vol 3, pp 532–539 [112] E Z Taha and S Kawaji (1993), “Robust control of a constrained robot arm,” in International Conference on Intelligent Robots and Systems, 1993, vol 1, pp 91–96 [113] M Hamerlain (1995), “Robust control with reduced knowledge of unmodeled dynamics using sliding mode: application to robot manipulators,” in Proceedings of Tenth International Symposium on Intelligent Control, 1995, pp 261–268 [114] L A Zadeh (1965), “Fuzzy sets,” Information and control, vol 8, no 3, pp 338–353 117 [115] D Dubois, W Ostasiewicz, and H Prade (2000), “Fuzzy sets: history and basic notions,” Fundamentals of fuzzy sets, p 21, doi: 10.1007/978-1-4615-44296_2 [116] W Siler and J J Buckley (2004), “Fuzzy expert systems and fuzzy reasoning,” Fuzzy Expert Systems and Fuzzy Reasoning [117] D Dubois and H Prade (1999), “Sets in Approximate Reasoning and Information Systems,” Kluwer Academic Publishers [118] N K Kasa (1998), “Foundations of Neural Networks, Fuzzy Systems and Knowledge Engineering,” The MIT Press [119] R Kruse, K F, and N D (1992), “Fuzzy Sets, Fuzzy Controllers and Neural Networks,” Scientific Journal of the Humboldt-University of Berlin, vol 41, no 4, pp 99–120 [120] L C S George and L Chin-Teng (1995), “Neural Fuzzy Systems: A Neuro- Fuzzy Synergism to Intelligent Systems,” Prentice-Hall International, Inc [121] W Pedrycz and J V Oliveira de (2007), “Advances in Fuzzy Clustering and Its Applications,” John Wiley & Sons Ltd [122] D E Goldberg (1989), “Genetic Alogorithms in Search,” Optimization & Machine Learning 118 ... robot đối xứng, robot song song phẳng, robot song song tọa độ cầu robot song song không gian [7] Robot song song Robot song song đối xứng Hình 1.6: Sơ đồ phân loại robot song song Với robot song. .. Xây dựng mơ hình động lực cho robot song song có kể đến ảnh hưởng động dẫn động Vấn đề kỳ dị giải toán động học, động lực học robot song song Điều khiển trực tiếp robot song song không gian thao... tác giả tập trung nhiều vào vấn đề điều khiển phân tích kỳ dị robot song song Trong dạng điều khiển robot song song phải kể đến như: điều khiển PD+ bù trọng lực, điều khiển dựa theo mơ men tính