@article { author = {Ghaemi Osgouie, Kambiz and Haghighatpars, Assal and Farivar, Faezeh}, title = {Task space path following for planar redundant robots using Pontryagin’s principle in optimal control}, journal = {Iranian Journal of Mechanical Engineering Transactions of ISME}, volume = {22}, number = {1}, pages = {-}, year = {2020}, publisher = {ISME}, issn = {2538-4775}, eissn = {}, doi = {10.30506/ijmep.2020.90792.1441}, abstract = {Several actuation systems in the nature are modelled as redundant robotic arms for which various criteria, such as time, energy, or jerk, might be optimized to generate the most natural motion trajectories. The most suitable yet challenging optimization criterion is manipulator’s consumed energy. In this paper, the joint space kinematic optimization of a redundant planar robot is performed to follow a given task space path. Considering the redundancy of the robot, an initial guess is made for the joint space excessive degrees of freedom of the robot. Then applying the inverse kinematic equations and Pontryagin’s relations, the whole joint space path is calculated. In the implementation of the transversality conditions, according to the error occurred at the other end of the path, the initial guess is updated. Through a try-error process using shooting method, the optimal initial guess is converged and its corresponding joint space trajectory is also obtained. As a numerical evaluation, a sample task space desired path is considered and using the proposed method the proper joint space trajectory is obtained.}, keywords = {Redundant Robot,Kinematic optimization,Redundancy,Pontryagin’s Minimum Principle}, title_fa = {تولید مسیر برای روباتهای افزونه صفحه ای با استفاده از اصل کنترل بهینه پونتریاگین}, abstract_fa = {در اینجا ﺑﻬﯿﻨﻪﺳﺎزی ﺳﯿﻨﻤﺎﺗﯿﮑﯽ ﻣﺴﯿﺮ در ﻓﻀﺎی ﻣﻔﺼﻠﯽ روﺑﺎت افزونه صفحه ای اﻧﺠﺎم ﺷﺪه است. پاسخ بهینه مسیر هر یک از مفاصل، از طریق روابط سینماتیک معکوس در کل مسیر محاسبه شده است. متناسب با تعداد درجات افزونگی ربات، حدس متغیرهای مفاصل اولیه در نظر گرفته شده و با استفاده از روابط سینماتیک معکوس، روش بهینه سازی پونتریاگین و تعیین نوع شرایط اولیه حاکم بر سیستم، حدس اولیه اصلاح و جواب بهینه برای هریک از مفاصل در مسیر بهینه حاصل گردیده است. نتایج عددی برای مسیری نمونه در فضای کاری بوسیله الگوریتم سعی و خطای شلیک بدست آمده اند.}, keywords_fa = {روبات افزونه,روبات صفحه ای,بهینه سازی سینماتیکی,افزونگی درجه آزادی,اصل مینیمم سازی پونتریاگین}, url = {https://jmep.isme.ir/article_44889.html}, eprint = {https://jmep.isme.ir/article_44889_1306dd10328ff545f7da1dc649c4010f.pdf} }