طراحی و کنترل یک سیستم تله اپراتوری غیرخطی با مقیاس متفاوت به منظور انجام عملیات لقاح مصنوعی

سیستم های تله اپراتوری جهت انجام یک عملیات مشخص در محیطی که حضور اپراتور در آن جا خطرناک، ناممکن و یا با بازدهی پایین می باشد طراحی می گردد. دو هدف اصلی در این سیستم ها پایداری و شفافیت می باشد. در واقع هدف، طراحی یک سیستم کنترلی پایدار جهت انتقال صحیح موقعیت و نیرو از سمت اپراتور به محیط و بالعکس می باشد. در این پژوهش یک سیستم تله اپراتوری غیرخطی با مقیاس های متفاوت به منظور انجام عملیات لقاح مصنوعی مورد ارزیابی قرار می گیرد. این سیستم ها معمولا برای کاربردهایی که بایستی عملیاتی خیلی بزرگ مانند کار در فضا و یا در کاربردهای میکرونی مانند عملیات لقاح مصنوعی و یا جابجای سلول هستند، مورد استفاده قرار می گیرند.در این سیستم ها ربات راهبر در مقیاس انسان بوده و در تماس با اپراتور می باشد و مقیاس ربات پیرو با توجه به محیط مورد نظر می باشد. از آنجاییکه سیگنال هایی از جنس موقعیت و نیرو بین ربات های راهبر و پیرو رد و بدل می شود، بنابراین این سیگنال ها بایستی بزرگنمایی و یا کوچکنمایی شوند تا بتوان از آنها در ساختار کنترلی ربات های راهبر و پیرو استفاده کرد. نهایتا در این پژوهش یک الگوریتم کنترلی مناسب برای سیستم های تله اپراتوری غیرخطی با مقیاس متفاوت ارائه می شود که در مقابل تاخیر زمانی نیز مقاوم می باشد. به منظور آنالیز پایداری سیستم حلقه بسته از معیار لیاپانوف استفاده می شود. در نهایت الگوریتم کنترلی ارائه شده بر روی یک سیستم آزمایشگاهی پیاده سازی می شود.