Науковий вісник НГУ

Визначення умов статичної рівноваги мобільного наземного роботизованого комплексу

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Геотехнічна і гірнича механіка, машинобудування

Останнє оновлення: 10 листопада 2019

Опубліковано: 09 листопада 2019

Перегляди: 2487

Authors:

В.Б.Струтинський, доктор технічних наук, професор, orcid.org/0000-0001-5533-9915, 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.

А.М.Гуржій, академік НАПН України, доктор технічних наук, професор, orcid.org/0000-0001-6729-6254, Національна академія педагогічних наук України, м. Київ, Україна

Л.Г.Козлов, доктор технічних наук, доцент, orcid.org/0000-0001-9652-1270, Вінницький національний технічний університет, м. Вінниця, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Abstract:

Мета. Визначення область стійкого розташування роботизованого комплексу та об’єкта маніпулювання.

Методика. Застосовані теоретичні методи на основі розв’язку задач статики механічних систем, методів Монте-Карло та аналітичної геометрії з апробацією одержаних результатів на дослідному зразку роботизованого комплексу.

Результати. Встановлені умови статичної рівноваги мобільного наземного роботизованого комплексу з маніпулятором важільного типу. Вони базуються на аналітичному співвідношенні у вигляді суми моментів гравітаційних сил, що діють на вузли комплексу відносно вісей, які проходять через крайні опорні точки шасі. Визначена область розташування центра мас роботизованого комплексу з маніпулятором важільного типу. Область описана дугою кола, радіус якого залежить від маси об’єкта, що знаходиться у схваті маніпулятора. Встановлено вплив статичних деформацій шасі на допустиму область розташування загального центра мас комплексу. Визначено, як впливає розташування комплексу на похилій поверхні на допустиму з точки зору стійкості область розташування центра мас. Встановлені раціональні умови розташування об’єкта маніпулювання великої маси.

Наукова новизна. Уперше визначені необхідні й достатні умови знаходження наземного роботизованого комплексу у статичній рівновазі при роботі з об’єктами значної маси. На основі методів Монте-Карло, адаптованих для розв’язку задачі статики наземного роботизованого комплексу з маніпулятором важільного типу, встановлена область розташування загального центра мас комплексу при всіх можливих положеннях маніпулятора та при різній масі об’єкта маніпулювання. При цьому врахована деформативністьнесучої системи шасі та особливості положення комплексу при його розташуванні на похилій площині.

Практична значимість. Встановлені умови статичної стійкості роботизованого комплексу є основою вибору його геометричних параметрів при забезпеченні максимальної вантажопідйомності та працездатності в різних умовах експлуатації.

References.

1. Jun Qian, Bin Zi, Daoming Wang, Yangang Ma, & Dan Zhang (2017). The design and development of an omni-directional mobile robot orientated to an intelligent manufacturing system. Sensors, 17, 2073. DOI: 10.3390/s17092073.

2. Strutynskyi, S. V., & Hurzhii, A. A. (2017). Definition of vibro displacements of drive systems with laser triangulation meters and setting their integral characteristics via hyper-spectral analysis methods. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 1, 43-51.

3. Ho-Seung Jeong, & 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), 909-916. DOI:10.1007/s12541-016-0111-z .

4. Kot, T., & Novak, P. (2018). Application of virtual reality in teleoperation of the military mobile robotic system TAROS. International journal of advanced robotic systems, (January-February), 1-6. DOI: 10.1177%2F1729881417751545.

5. Korayem, M. H., & Dehkordi, S. F. (2018). Derivation of motion equation for mobile manipulator with viscoelastic links and revolute–prismatic flexible joints via recursive Gibbs–Appell formulations. Robotics and Autonomous Systems, 103, 175-198. DOI: 10.1016/j.robot.2018.02.013.

6. Polishchuk, L. K., Kozlov, L. G., Piontkevych, O. V., Gromaszek, K., & Mussabekova, A. (2018). Study of the dynamic stability of the conveyor belt adaptive drive. Proc. SPIE 10808, Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High-Energy Physics Experiments 2018, 1080862 (1 October 2018). DOI: 10.1117/12.2501535.

7. Hyun-Min Joe & Jun-Ho Oh (2018). Balance recovery through model predictive control based on capture point dynamics for biped walking robot. Robotics and Autonomous Systems, 105, 1-10.

8. Xiaogeng Jiang & Robert J. Cripps (2015). A method of testing position independent geometric errors in rotary axes of a five-axis machine tool using a double ball bar. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 89, 151-158. DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2014.10.010.

9. Min Wang, Tao Zan, Xiangsheng Gao, & Songwei Li (2016). Suppression of the time-varying vibration of ball screws induced from the continuous movement of the nut using multiple tuned mass dampers. International Journal of Machine Tools and Manufacture,107, 41‑49. DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2016.05.003.

10. Marlow, K., Isaksson, M., Dai, J. S., & Nahavandi, S. (2016). Motion Force Transmission Analysis of Parallel Mechanisms with Planar Closed-Loop Subchains. Journal of Mechanical Design, 138(6), 21‑32. DOI: 10.1115/1.4033338.

11. Tao Liang, Dun Lu, Xiaojun Yang, Jun Zhang, Xiaobo Ma, & Wanhua Zhao (2016). Feed fluctuation of ball screw feed systems and its effects on partsur face quality. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 101, 1‑9. DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2015.11.002.

12. Baoquan Li, Yongchun Fang, Guoqiang Hu, & 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), 1328-1339.

13. Meoni, F., & Carricato, M. (2016). Design of Nonovercon strained Energy-Efficient Multi-Axis Servo Presses for Deep-Drawing Applications. Journal of Mechanical Design, 138(6). DOI: 10.1115/1.4033085.

14. Yongjie Zhao, KeQiu, Shuangxi Wang, & Ziqiang Zhang (2015). Inverse Kinematics and rigid-body dynamics for a three rotational degrees of freedom parallel manipulator. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, (31), 40-50.

15. Paul Ritzen, Erik Roebroek, Nathan van de Wouw, & Zhong-Ping Jiang (2016). Trailer Steering Control of a Tractor–Trailer Robot. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 24(4), 1240-1252.

16. Altin, B., & Barton, K. (2017). Exponential stability of nonlinear deferential repetitive processes with applications to iterative learning control. Automatica, 81, 369-376. DOI: 10.1016/j.automatica.2017.04.004.

17. Mansoor Alghooneh, Christine Qiong Wu, & 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), 1977-1984.

18. Blanken, L., Boeren, F., Bruijnen, D., & Oomen, T. (2017). Batch-to-batch rational feedforward control: from iterative learning to identification approaches, with application to a wafer stage. IEEE-ASME Transactions on mechatronics, 22(2), 826-837. DOI: 10.1109/TMECH.2016.2625309.

19. Strutynskyi, S., Kravchuk, V., & Semenchuk, R. (2018). Mathematical modelling of a specialized vehicle caterpillar mover dynamic processes under condition of the distributing the parameters of the caterpillar. International Journal of Engineering & Techology, 7(4/3), 40-46.

20. Strutynsky, V. B., Hurzhi, A. A., Kolot, O. V., & Polunichev, V. E. (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(155), 43-51.

 повний текст / full article

• < Попередня
• Наступна >