Науковий вісник НГУ

Визначення динамічної точності позиціонування просторової системи приводів послідовним аналізом процесів різного масштабу швидкодії

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Геотехнічна і гірнична механіка, машинобудування

Останнє оновлення: 17 липня 2018

Опубліковано: 03 липня 2018

Перегляди: 3324

Authors:

С. В. Струтинський, кандидат технічних наук, orcid.org/0000-0001-9739-0399, Національний технічний університет України „Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського“, м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Abstract:

Мета. Комплексне дослідження динамічних процесів позиціонування просторових систем приводів із визначенням їх характерних параметрів і розробкою рекомендацій щодо підвищення динамічної точності позиціонування системи.

Методика. Теоретичні методи визначення параметрів процесів позиціонування у просторовій системі на основі запропонованого підходу, що полягає в розділені загального процесу на ряд складових з різними масштабами швидкодії. Застосовані експериментальні методи досліджень з використанням високоточної апаратури, що служать для підтвердження достовірності результатів теоретичних досліджень.

Результати. Розроблено новий підхід до визначення параметрів процесів позиціонування просторових систем приводів, що обґрунтовує можливість розділення процесу позиціонування на складові різних масштабів і дозволяє визначити параметри окремих складових процесу. На основі даного підходу класифіковані процеси різних масштабів у просторовій системі приводів. Шляхом уведення ідеалізованого механізму з конфігурацією, що відповідає октаедру, і для якого встановлені аналітичні співвідношення між ланками, визначені кінематичні початкові умови у просторовій системі приводів при позиціонуванні. Із використанням початкових умов виконані розрахунки й встановлені параметри процесу виходу в позицію ведучого привода системи та процесів поступального й поперечно-кутового переміщення платформи. Розрахункові дані підтверджені результатами експериментальних вимірів. На основі проведених досліджень розроблені рекомендації щодо підвищення динамічної точності позиціонування просторо просторової системи приводів.

Наукова новизна. Принципово новим є запропонований підхід до визначення процесу позиціонування просторової системи приводів у вигляді незалежних у часі процесів із різними масштабами швидкодії. При цьому одержані нові знання щодо характеру параметрів процесів у просторовій системі приводів. Запропонована динамічна модель привода та методи її спрощення. Новою є запропонована методика визначення початкових умов при виході системи в позицію, що полягає в апроксимації просторової системи механізмом, який геометрично відповідає октаедру. Для даного механізму визначені аналітичні залежності, що є основою для знаходження початкових умов. Новими є моделі та результати розрахунків процесу переміщення привода й поступальних і поперечно-кутових переміщень платформи, встановлені показники динамічної точності позиціонування.

Практична значимість. Встановлені особливості динамічних процесів позиціонування та розроблені рекомендації щодо підвищення динамічної точності шляхом застосування спеціальних демпферів коливань, встановлених у характерних місцях просторової системи приводів.

References.

1. Mansoor Alghooneh, Christine Qiong Wu and Masoumeh Esfandiari, 2016. A Passive-Based Physical Bipedal Robot With a Dynamic and Energy-Efficient Gait on the Flat Ground. Journal Transactions on Mechatronics, 21(4), pp. 1977–1984.

2. Baoquan Li, Yongchun Fang, Guoqiang Hu and Xuebo Zhang, 2016. Model-Free Unified Tracking and Regulation Visual Servoing of Wheeled Mobile Robots. Journal Sensors and Actuators A: Physical, IEEE Transactions on Control Systems Technology,  24(4), рр. 1328–1339.

3. Pavlenko, І. І., 2016. Industrial works and RTK. Kropivnitsky: Publisher Lysenko V.F.

4. Amin Ghadami, 2016. Bifurcation Forecasting for Large Dimensional Oscillatory Systems: Forecasting Flutter Using Gust Responses. Journal of Computational and Nonlinear Dynamics, 11(6), 8 pages.DOI: 10.1115 / 1.4033920.

5. Daisuke Kono, Syuya Nishio, Iwao Yamaji and Atsushi Matsubara, 2015. A method for stiffness tuning of machine tool supports considering contact stiffness. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 90, pp. 50–59. DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2015.01.001.

6. Georg Nawratil and Josef Schicho, 2015. Self-motions of pentapods with linear platform. Robotica, Cambridge University Press.  DOI: 10.1017/S0263574715000843, 29 pages.

7. Sebastien Briot and Wisama Khalil, 2015. Dynamics of Parallel Robots: From Rigid Bodies to Flexible Elements. Springer International Publishing Switzerland.

8. Heisel, U., Strutinskiy, S., Sidorko, V., Filatov, Yu. and Storchak, M., 2011. Development of controllable spherical fluid friction hinges for exact spatial mechanisms. Production Engineering, 5, pр. 241‒250. DOI: 10.1007/s11740-010-0291-9.

9. Strutynskyi, V. B.,  Hurzhiy, A. A., Kolot, O. V. and Polunichev, V. Е., 2016. Determination of development grounds and characteristics of mobile multi-coordinate robotic machines for materials machining in field conditions. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 5, pp. 43‒51.

10. Andreas Müller and Zdravko Terze, 2014. The significance of the configuration space Lie group for the constraints at is faction in numerical time integration of multi body systems. Mechanism and Machine Theory, 82, pp. 173–202. DOI: 10.1016/j.mechmachtheory.2014.06.014.

11. Dashchenko, A. F., Kolomieets, L. V. and Svinarev, Yu. N., 2015. Theoretical Foundations of Engineering Mechanics. Odessa: Publisher “Pluton”.

12. István Kecskés, Ervin Burkus, Fülöp Bazsó and Péter Odry, 2015. Model validation of a hexapod walker robot. Cambridge University Press.

13. Strutynskyi, S. V. and Hurzhii, A. A., 2017. Definition of vibro displacements of drive systems with laser triangulation meters and setting their integral characteristics via hyper-spectral analysis method. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu,1, pp. 75‒81.

14. Jaime Gallardo-Alvarado, Ramon Rodriguez-Castro, Martin Caudillo-Ramirez and Luciano Perez-Gonzalez, 2015. An Application of Screw Theory to the Jerk Analysis of a Two-Degrees-of-Freedom Parallel Wrist. Robotics, 4, рр. 50‒62.

15. Ho-Seung Jeong and Jong-Rae Cho, 2016. Optimal design of head expander for a lightweight and high frequency vibration shaker. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, 17(7), pp. 909‒916.

 повний текст / full article

• < Попередня
• Наступна >