Науковий вісник НГУ

Моделювання меж досяжності схвату маніпулятора з урахуванням обмежень узагальнених координат

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 1

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №1 2022

Останнє оновлення: 08 березня 2022

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 3278

Authors:

М. Д. Кошовий, orcid.org/0000-0001-9465-4467, Національний аерокосмічний університет «Харківський авіаційний інститут імені М. Є. Жуковського», м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Н. С. Ащепкова, orcid.org/0000-0002-1870-1062, Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, м. Дніпро, Україна, e-mail: ashсЦя електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А. С. Лучко, orcid.org/0000-0003-2431-5819, Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2022, (1): 123 - 127

https://doi.org/10.33271/nvngu/2022-1/123

Abstract:

Мета. Збереження експлуатаційних характеристик при використанні робота в екстремальних умовах і забезпечення меж досяжності схвату маніпулятора, незважаючи на обмеження узагальнених координат.

Методика. Кінематичний аналіз маніпулятора проводиться на підставі перетворення координат методом Денавита-Хартенберга. Розглядаються поліноміальні закони зміни узагальнених координат з урахуванням обмежень у виконавчих приводах кінематичних пар.

Результати. Розроблені алгоритми кінематичного аналізу маніпулятора з урахуванням обмежень узагальнених координат, що в режимі реального часу дозволяють скорегувати керуючі впливи на виконавчі приводи для успішної реалізації програмних технологічних операцій.

Наукова новизна. Запропонована методика рішення завдань кінематики маніпулятора з урахуванням обмежень множини допустимих значень, потужності приводів і коефіцієнтів тертя за всіма узагальненими координатами. Це дозволяє, на відміну від відомих методик, визначати в режимі реального часу фактичні координати, точність позиціонування й межі досяжності схвату, реалізовані з урахуванням виниклих обмежень узагальнених координат.

Практична значимість. Результати досліджень можуть бути використані на етапі проектування, впровадження, модернізації та експлуатації маніпуляторів. На етапі проектування моделювання руху маніпулятора з урахуванням обмежень узагальнених координат дозволяє оптимізувати параметри кінематичної схеми маніпулятора. Для автономних маніпуляційних мобільних роботів, що діють в екстремальних умовах, розроблене програмне забезпечення дозволяє провести кінематичний аналіз, скорегувати цільову функцію адаптивної системи керування, синтезувати керуючі впливи на виконавчі приводи й реалізувати програмні технологічні операції, незважаючи на виниклі обмеження узагальнених координат.

Ключові слова: маніпулятор робота, кінематична схема, полюс схвату, перетворення координат, робочий простір, межі досяжності

References.

1. Ha, Q., Yen, L., & Balaguer, C. (2019). Robotic autonomous systems for earthmoving in military applications. Automation in Construction, 107, 102934. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2019.102934.

2. Tsarichenko, S., Antokhin, E., Chernova, P., & Dementey, V. (2020). State and problems of standardization and unification of ground-based robotic systems for military purposes. Robotics and technical cybernetics, 8(1), 18-23. https://doi.org/10.31776/RTCJ.8102.

3. Antokhin, E., Evtikhov, A., & Panichev, V. (2019).  Topical issues of group use of ground-based robotic systems for military purposes. Robotics and technical cybernetics, 7(1), 14-20. https://doi.org/10.31776/RTCJ.7102.

4. Tan, K., Li, M., Gu, H., & Yang, M. (2020). A radiation avoiding algorithm of path optimization for radiation protection of workers and robots. Annals of Nuclear Energy, 135, 106968. https://doi.org/10.1016/j.anucene.2019.106968.

5. Starý, M., Novotný, F., Horák, M., & Stará, M. (2020). Sampling robot for primary circuit pipelines of decommissioned nuclear facilities. Automation in Construction, 119, 103303. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2020.103303.

6. Fobar, D. G., Xiao, X., Burger, M., Le Berre, S., Motta, A. T., & Jovanovic, I. (2018). Robotic delivery of laser-induced breakdown spectroscopy for sensitive chlorine measurement in dry cask storage systems. Progress in Nuclear Energy, 109, 188-194. https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2018.08.001.

7. Morawski, M., Słota, A.,  Zając, J., & Malec, M. (2020). Fish-like shaped robot for underwater surveillance and reconnaissance – Hull design and study of drag and noise. Ocean Engineering, 217, 107889. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2020.107889.

8. Wu, Y., Ta, X., Xiao, R., Wei, Y., & Li, D. (2019). Survey of underwater robot positioning navigation. Applied Ocean Research, 90, 101845. https://doi.org/10.1016/j.apor.2019.06.002.

9. Jia, Q., Xu, H., Feng, H., Gu, H., & Gao, L. (2018). Research on cooperative area search of multiple underwater robots based on the prediction of initial target information. Ocean Engineering, 2, 660-670. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2018.12.035.

10.  Liu, H., & Wang, L. (2020). Remote human–robot collaboration: A cyber-physical system application for hazard manufacturing environment. Journal of Manufacturing Systems, 54, 24-34. https://doi.org/10.1016/j.jmsy.2019.11.001.

11. Prada,  E., Srikanth, M., Miková, L., & Ligušová, J. (2020). Application of Denavit Hartenberg method in service robotics. International Journal of Advanced Robotic Systems, 5(4), 47-52. https://doi.org/10.22306/am.v5i4.68.

12. Ashchepkova, N. (2017). Modelling and analysis of the manipulator accuracy. Bulletin of the National Technical University ”KhPI”. Series: Mechanical-technological system and complexes”, 19(1241), 34-41. ISSN 2079-5459.

• < Попередня
• Наступна >