В области автоматизированного электропривода выделен специальный класс автоматических систем - воспроизведения движений (СВД) промышленных и специальных модулей со сложной кинематической структурой. Приведены матричные уравнения, позволяющие выполнить кинематический анализ манипуляционных систем (МС) таких модулей. Рассмотрены линейные преобразования однородных координат при переходе от одной прямоугольной системы координат к другой. Получена матрица преобразования однородных координат. Для многозвенных МС выведены основные уравнения для кинематических сочленений типа вращения и переноса. Предложены методы решения задач кинематики о положении рабочего органа, использующие однородные преобразования. Приведены примеры аналитического решения прямой и обратной задач кинематики для промышленных роботов с кинематическими парами 5-го класса. Рассмотрены основные принципы планирования и некоторые оптимизационные алгоритмы построения программных траекторий движения МС промышленных модулей СВД.

Викладені типові проблеми кінематики та динаміки маніпуляційних систем. Розв'язані пряма і обернена задачі кінематики виконавчих механізмів векторним і матричним методом. Розглянуті найбільш сучасні типи передаточних механізмів, показано, яким чином вирішуються проблеми вибирання зазорів у кінематичних парах та проблема кінематичного розв'язання рухів. Висвітлюються проблеми динаміки програмного руху маніпулятора. На основі моделі маніпулятора з пружними ланками розглянута задача про знаходження динамічних похибок маніпулятора, спричинених пружністю ланок і програмним його рухом.

Установлено загальні умови практичної стійкості системи, що моделюють виконавчий орган маніпулятора, який взаємодіє з динамічним середовищем. Для однієї конкретної моделі динамічного середовища отримано достатні умови практичної стійкості руху виконавчого органа маніпулятора. Якісний аналіз практичної стійкості руху виконавчого органа маніпулятора пов'язано з побудовою допоміжної функції Ляпунова.

Решены задачи управляемого деформирования руки манипулятора с учетом больших перемещений (геометрической нелинейности). С использованием метода Ритца найдены управляющие (либо компенсирующие) воздействия, при которых удовлетворяется заданный критерий оптимальности.

Розглянуто проблеми аналізу, синтезу, моделювання, оптимізації та керування складними маніпуляційними системами. Запропоновано нові методи стуктурованого опису таких систем, формування рівнянь динаміки, мінімізації обчислень, планування траєкторій і керування рухом. Наведено алгоритми побудови траєкторій маніпуляційної системи в середовщі з обмеженням.

Рассмотрены проблемы анализа, синтеза, моделирования, оптимизации и управления сложными манупуляционными системами. Предложены новые методы структурированного описания таких систем, формирования уравнений динамики, минимизации исчислений, планирования траекторий и управления движением. Приведены алгоритмы построения траекторий манипуляционной системы в среде с ограничением.

Отримано математичну модель динаміки багатоланкового космічного робота-маніпулятора як системи багатьох абсолютно твердих тіл, з урахуванням властивостей пружної піддатливості та тертя у з'єднувальних шарнірах. Запропонована методика побудови рівнянь руху системи грунтується на сумісному застосуванні формалізму рівнянь Ейлера - Лагранжа та Лагранжа II роду. Поставлено задачі динамічного та кінематичного керування просторовими рухами системи. Розглянуто числовий приклад дослідження динаміки дволанкового робота.

Індекс рубрикатора НБУВ: З965.942

Рубрики:

Маніпулятори

Шифр НБУВ: Ж29095 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрена задача Штурма - Лиувилля для модели гибкого манипулятора в виде балки С. П. Тимошенко, к которой прикреплено твердое тело. Доказаны утверждения о расположении собственных значений этой задачи. При дополнительных предположениях на механические параметры получено асимптотическое представление собственных частот.

Розглянуто математичну модель керованого гнучкого маніпулятора, що грунтується на наближеннях за Гальоркіним рівнянь руху балки С. П. Тимошенка. Запропоновано схему стабілізації стану рівноваги моделі за допомогою зворотного зв'язку відносно системи-спостерігача. Доведено асимптотичну стійкість замкненої системи зі спостерігачем за довільного числа ступенів волі пружних коливань балки. Наведено результат числового інтегрування рівнянь руху, який ілюструє ефективність одержаного керування.

Досліджено питання проектування автоматичних маніпуляторів з силовими зворотними зв'язками для гнучких виробничих систем контролю багаторежимних приладів, які мають у своєму складі органи ручного налаштовування: дискретні поворотні перемикачі, кнопки, змінні резистори. Для проектування різних за конструкцією та функціями окремих модулів маніпулятора використано єдину концепцію організації зворотних зв'язків на базі непрямих методів вимірювання моменту сил опору на валу виконавчого двигуна. Розв'язано задачу синтезу субоптимального керування за критерієм швидкодії в стохастичній постановці.

Дисертація присвячена розробці нових методів дослідження складних нелінійних динамічних багатоланкових маніпуляційних систем, які базуються на підходах механіки, методах теорії оптимального керування, оптимізації, лінійної алгебри, символьних перетворень та псевдообернень. Запропоновані оптимізаційні постановки задач і розроблені методи системного аналізу геометро-топологічних параметрів, планування та оцінки станів, дослідження та побудови областей досяжності, розрахунку траєкторій та організації рухів, формування математичних моделей в чисельно-аналітичному вигляді з мінімізацією обчислювальної складності, динаміки і керування складними маніпуляційними системами. Здійснено системний аналіз за критерієм обчислювальної складності цілих класів маніпуляційних роботів.

Запропоновано нове розв'язання наукових задач керування автономними роботами та пошуку траєкторій руху в квазістаціонарному середовищі за умов обмеження на час прийняття рішень. Наведено модель динаміки для чотириколісного автономного мобільного робота. Розроблено та досліджено концепції програмної реалізації системи керування у реальному часі. Розглянуто складові системи, які функціонують за фізичними законами та правилами поведінки та взаємодіють між собою за допомогою подій. Систему реалізовано на багатопроцесорній основі, вона функціонує в реальному часі.

Разработана математическая модель расчета сложной эллипсообразной траектории манипулятора на основе систем уравнений Лагранжа.

Предложена математическая модель системы управления пьезоманипулятором. Модель описывается нелинейным интегро-дифференциальным уравнением, которое учитывает электромеханический гистерезис. Минимизация построенного функционала обеспечивает условия коммутации оптических каналов связи. Исследование сведено к решению доточечной краевой задачи принципа максимума.

Розглянуто двомасову модель голосових зв'язок людини. Побудовано числовий алгоритм, за яким проведено серію розрахунків сигналу на виході з голосової щілини при різних значеннях тиску на вході.

Применяя метод усреднения для решения краевой задачи принципа максимума с выполнением условий одночастотного метода Боголюбова - Митропольського получено оптимальное управление пьезоманипулятором.

Запропоновано методи та критерії виведення за аналогією. Ці методи реалізовано у програмній системі "Аналогія".

Рассмотрены перспективы использования численных методов и теории матриц для решения задач кинематики манипуляционного робота. Предложен метод определения обобщенных координат, скоростей и ускорений звеньев манипулятора по заданной траектории движения. Изложен метод динамического программирования Беллмана, адаптированный для решения задач оптимального управления движением манипулятора.

Запропоновано діючий дослідний зразок антропоморфного маніпулятора людської руки. Завдяки новим конструкторським рішенням він поєднує простоту технічного виконання та достатні функціональні можливості.

Рассмотрены вопросы построения одного из основных инструментальных средств решения проблемы планирования оптимальных перемещений манипуляционных систем - программного комплекса, который обеспечивает эффективное определение и визуализацию (с использованием AutoCAD расширений времени выполнения) изменяющихся пространственных положений звеньев манипулятора (на примере МГП-30/600), подготовку исходных данных оборудования дистанционного управления для выполнения разнообразных технологических операций в произвольном рабочем пространстве.