การลดระยะผิดพลาดจากการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์แขนกล SEIKO D-TRAN RT3200 โดยใช้การควบคุมแบบทำซ้ำที่ปรับปรุงใหม่Positioning Error Reduction in Robotic Manipulator SEIKO D-TRAN RT3200 Using Repetitive Control

Abstract

ในปัจจุบันเครื่องจักรอัตโนมัติถูกนำมาใช้งานอย่างแพร่หลายในโรงงานอุตสาหกรรมไทยต่างๆ หุ่นยนต์แขนกลอุตสาหกรรมถือเป็นเครื่องจักรอัตโนมัติประเภทหนึ่งซึ่งมักจะถูกนำมาใช้ให้เคลื่อนที่ไปตามเส้นทางที่กำหนดขึ้นเพื่อทำงานบางประเภท เช่น งานเชื่อมแบบจุดหรือแบบติดตามเส้นทาง งานจับและวาง งานตัดโดยใช้เลเซอร์ งานทากาว งานทาสี เป็นต้น เนื่องจากความไม่สมบูรณ์แบบของชิ้นส่วนที่ใช้ในการผลิตหุ่นยนต์แขนกล ระยะผิดพลาดอาจเกิดขึ้นในระหว่างการทำงานและอาจสร้างความเสียหายให้กับขบวนการผลิตปัญหานี้จะยิ่งส่งผลรุนแรงมากขึ้นเมื่อนำหุ่นยนต์แขนกลไปใช้ในงานที่ต้องการความแม่นยำสูง ดังนั้นงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาการปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของหุ่นยนต์แขนกล SEIKO D-TRAN RT3200 เมื่อมีการเคลื่อนที่แบบทำซ้ำโดยการใช้ตัวควบคุมแบบทำซ้ำ 3 ประเภท ได้แก่ 1) ตัวควบคุมแบบทำซ้ำอย่างง่าย 2) ตัวควบคุมแบบทำซ้ำจากส่วนกลับเสมือนของระบบในโดเมนความถี่ 3) ตัวควบคุมแบบทำซ้ำจากส่วนกลับเสมือนของระบบในโดเมนความถี่ที่ถูกปรับปรุง ซึ่งตัวควบคุมแบบทำซ้ำทั้ง 3 ประเภท ได้ถูกนำมาทดสอบความมีเสถียรภาพและจำลองการควบคุมหุ่นยนต์แขนกล

Nowadays, automation machines are popular in Thai manufacturing industries. An industrial robot arm is one kind of machine that has been widely used for tracking applications, such as spot welding or path welding, “pick and place” tasks, laser cutting, gluing, and painting. Due to the imperfect mechanical parts of the robot arm, distance errors generally occur during the operation and sometimes this causes defects in the production line. This issue has been seriously taken into account when applying the robot arm to high-precision tasks. This research studies how to improve the performance of the industrial robot arm, SEIKO D-TRAN RT3200, performing a repetitive task by using 3 types of repetitive control designs: 1) a simple repetitive controller; 2) an optimal repetitive controller designed in the frequency domain; 3) and an optimal and robust repetitive controller designed in the frequency domain. The stability and performance of the controllers are demonstrated in the simulation results.