Các nghiên cứu của các tác giả ngoài nước đa dạng, từ các nghiên cứu vềđộng học, động lực học dựa trên các phương trình Newton-Euler, Kane, Lagrange đến các công trình nghiên cứu phát triển trong các giai đoạn gần đây. Trong đó các tác giả tập trung nhiều vào các vấn đềđiều khiển và phân tích kỳ dị robot song song.
Trong các dạng điều khiển robot song song phải kểđến như: điều khiển PD+ bù trọng lực, điều khiển dựa theo mô men tính toán [5][48]–[50]. Đây là dạng điều khiển đơn giản dễ áp dụng cho robot song song. Tuy nhiên, đểđảm bảo chất lượng đáp ứng điều khiển tốt hơn nữa các thuật toán điều khiển mới được nhiều tác giả tập trung nghiên cứu. Bộđiều khiển robot song song kết hợp giữa thuật toán PID và fuzzy [62] được áp dụng và thực nghiệm trên robot Isoglide ba bậc tự do (Hình 1.22). Quá trình mô phỏng hoạt động được thực hiện trên Matlab, Simulink và SimMechanics. Kết quả của nghiên cứu đã chỉ ra bộđiều khiển lai giữa Fuzzy và PID đem lại kết quả tốt hơn bộđiều khiển truyền thống.
Bộđiều khiển kết hợp giữa mờ loại 2 và giải thuật di truyền để đạt được chất lượng mong muốn đầu ra của cơ cấu servo [63]. Vấn đề trong quá trình thiết kế bộ điều khiển được giải quyết bằng cách tối ưu thông số của hệ mờ bằng giải thuật di truyền. Động cơ servo được cung cấp một thông tin phản hồi duy nhất là vị trí. Mô
được tối ưu. Giải thuật di truyền và đánh giá hiệu quả của bộđiều khiển logic mờ loại hai được trình bày [64]. Đầu tiên, bộđiều khiển logic mờ loại hai được phát triển nhờ giải thuật di truyền sau đó so sánh với sự phát triển với bộ điều khiển mờ loại 1 có các thông số thiết kế khác nhau. Giải thuật di truyền với các bước tính toán mô phỏng lại quá trình tiến hóa trong tự nhiên đã đem lại sự hiệu quả cho thuật toán đề xuất.
Hình 1.22: Robot song song Isoglide3 trong phòng nghiên cứu [62]
Trước những phát triển mới của công nghệđo thông tin của robot trực tiếp từ trong không gian thao tác, các nghiên cứu nhằm điều khiển robot song song trực tiếp từ không gian thao tác đã được đề xuất [65]–[69]. Tuy nhiên, trong các nghiên cứu này các tác giả thường sử dụng các mô hình dạng đơn giản hóa làm giảm độ chính xác của các thử nghiệm. Một số dạng điều khiển trong không gian thao tác có thể kể đến bao gồm: Điều khiển chỉ với động lực học của khâu chấp hành cuối [69], điều khiển chỉ với động lực học của các chân robot, và điều khiển kết hợp tổng thểđộng lực học của các chân robot lẫn khâu chấp hành cuối [68][70]. Trong [71], các tác giả đã thiết kế bộđiều khiển cho robot song song cả trong không gian công tác lẫn không gian khớp, sau đó đáp ứng của các bộđiều khiển đó được so sánh với nhau. Trong cả hai trường hợp, giải thuật di truyền được sử dụng để xác định thông số tối ưu cho các mặt trượt. Hiệu suất, tính bền vững và độ mượt của quá trình điều khiển được so sánh với độ trơn của quỹ đạo bám. Hiệu quả của bộ điều khiển được xác định bằng căn bậc hai của tổng bình phương các sai lệch bám quỹđạo trong khi độ bền vững được so sánh với bước tăng sai lệch của căn bậc hai sai lệch giữa điều kiện không tải và đầy tải. Thông qua mô phỏng đã chỉ ra rằng điều khiển trong không gian khớp tạo ra sai lệch lớn nhưng cần ít tác động điều khiển. Tín hiệu đáp ứng điều khiển cũng trơn hơn trong trường hợp điều khiển trong không gian khớp.
Kỳ dịđộng học, động lực học ngược của robot song song cũng là một vấn đề ảnh hưởng lớn tới khả năng hoạt động trơn tru của robot. Thông thường, vị trí kỳ dị
của robot song song được xác định dựa trên giá trị của định thức ma trận Jacobi [15], sử dụng các phương pháp hình học [23][72] hoặc phương pháp đại số kết hợp với hình học [73]. Các vị trí kỳ dị này có ảnh hưởng xấu đến hoạt động của robot thậm chí gây biến dạng phá hủy robot. Các thuật toán vượt kỳ dị cả vềđộng học lẫn động lực học đã được đề xuất. Trong các nghiên cứu [74]–[76] đã đề xuất giải pháp vượt kỳ dịđộng lực học cho robot song song trong khi vẫn giữđược tính ổn định hoạt động của robot. Theo đó, khi robot đi vào vùng kỳ dị, các phương trình động lực của robot song song được hiệu chỉnh sử dụng các đạo hàm bậc cao được sử dụng. Các biến đổi tương tự cũng được áp dụng để vượt kỳ dịđộng học [77] cho các robot song song.
Các nghiên cứu về robot song song ở ngoài nước là rất đa dạng. Tuy nhiên, cũng như các nghiên cứu trong nước, các nghiên cứu ngoài nước cũng thường chỉ dựa trên cơ sở là mô hình robot song song được mô tả các khâu khớp mà chưa quan tâm tới ảnh hưởng của hệ dẫn động. Hơn nữa, các vấn đề liên quan thực tế sử dụng như khó bố trí cảm biến thu thập thông tin các biến khớp bịđộng ở một số robot song song có kết cấu đặc biệt hoặc trong các trường hợp thiết kế cải tạo từ các robot có sẵn hay đơn giản là muốn hạ giá thành sản phẩm. Ước lượng động học giúp cho bộđiều khiển có được thông tin các biến khớp bịđộng này để tính toán. Đây là việc làm cần thiết đểđáp ứng nhu cầu đa dạng trong thiết kế, chế tạo robot song song nhưng chưa được nhiều tác giả tập trung nghiên cứu và hoàn thiện cơ sở lý thuyết.