Закони керування електроприводами як результат поглибленого кінематичного аналізу дельта-робота
/ 0
- Деталі
- Категорія: Інформаційні технології, системний аналіз та керування
- Останнє оновлення: 14 березня 2018
- Опубліковано: 14 березня 2018
- Перегляди: 3225
Authors:
Г.Г. Дяченко, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, аспірант кафедри електроприводу, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її., orcid.org/0000-0001-9105-1951
О.О. Азюковський, кандидат технічних наук, доцент, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, професор кафедри електроприводу, м. Дніпро, Україна, orcid.org/0000-0003-1901-4333
Abstract:
Мета. Розробити простий і чіткий підхід до кінематичного аналізу та обчислень руху, корисних для тих, хто бажає програмувати й використовувати дельта-роботи.
Методика. Для опису позиціонування елементів використовується модель перетину кола та сфери, що дозволяє отримати аналітичне рішення для задачі прямої й зворотної кінематики. Для перевірки запропонованого рішення результати були оброблені при налаштуванні механічної моделі кінематичної системи з використанням блоків бібліотеки SimMechanics у середовищі розробки MATLAB/Simulink, що дає змогу імітувати різні геометричні конфігурації й реакції на механічні впливи, а також розробляти ефективні стратегії керування.
Результати. Отримано математичний вираз, що описує рух робочого органа дельта-робота з урахуванням взаємного позиціонування елементів кінематичної системи. Запропоновано алгоритм синтезу, зручний для масштабування й тиражування в автоматичному режимі роботи.
Наукова новизна. Уперше було отримано рішення, що враховує взаємне розташування елементів і параметри лінійних розмірів механізму із залученням ІТ-технологій і реального обладнання. Відмінною рисою запропонованого рішення є адаптація до системи керування електромеханічною системою.
Практична значимість. Паралельний робот, що складається з трьох важелів, приєднаних за допомогою карданних шарнірів до основи, є найбільш ефективним, коли необхідно швидко здійснювати переміщення по складній або простій траєкторії, одночасно змінюючи координати x, y та z. Цей факт робить актуальним завдання розробки алгоритму отримання математичних виразів для одночасного управління електродвигунами дельта-робота. Отримані математичні вирази для задачі прямої й зворотної кінематики є першим кроком у створенні системи керування, що забезпечує координацію та узгодженість необхідних переміщень усіх виконавчих органів відповідно до певної програми, яка розуміється як сукупність вимог щодо забезпечення реалізації технологічного процесу.
References.
1. Kambiz Ghaemi Osgouie and Bahman Gard, 2017. Using the matrix method to compute the degrees of freedom of mechanisms. Journal of Applied and Computational Mechanics [e-journal], 3(3), pp. 158‒170. DOI: 10.22055/jacm.2017.20542.1085.
2. Xuewen Yang, Zuren Feng, Chenyu Liu and Xiaodong Ren, 2014. A geometric method for kinematics of delta robot and its path tracking control. In:Proc. of IEEE 14th Int. Conf. on Control, Automation and Systems (ICCAS) [e-journal], pp. 509‒514. DOI: 10.1109/ICCAS. 2014.6988043.
3. Mahmoodi, M., Tabrizi, M. G., Alipour, K., 2015. A new approach for kinematics-based design of 3-RRR delta robotics with a specified workspace. In Proc. of IEEE AI & Robotics (IRANOPEN) [e-journal]. DOI: 10.1109/RIOS.2015.7270746.
4. Tuong Phuoc Tho, Nguyen Truong Thinh, Nguyen Trong Tuan, Ma Ngoc Thanh Nhan, 2015. Solving inverse kinematics of deltarobot using Anfis. In Proc. of IEEE 15th Int. Conf. on Control, Automation and Systems (ICCAS) [e-journal], pp. 790‒795, DOI: 10.1109/ICCAS. 2015. 7364728.
5. Kampfmann, R., Mösch, D., Menager, N., 2017. Parameter estimation based on FMI. In Proc. of the 12th Int. Modelica Conf. [e-journal], pp. 313‒319. DOI: 10.3384/ ecp17132313.
6. Hirano, J., Tanaka, D., Watanabe, T., Nakamura, T., 2014. Development of delta robot driven by pneumatic artificial muscles. In Proc. of IEEE/ASME Int. Conf. on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM) [e-journal], pp. 1400‒1405. DOI: 10.1109/AIM.2014.6878278.
7. Aziukovskyi, O. O. and Bakutin, A. V., 2014. Design of optimal high-order speed controller, Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 1, pp. 71‒76.
Архів журналу