Другие журналы

научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211.  ISSN 1994-0408

Решение обратной задачи кинематики для манипулятора параллельной структуры с тремя степенями свободы на базе кривошипно-шатунного механизма

# 09, сентябрь 2015
DOI: 10.7463/0915.0801126
Файл статьи: SE-BMSTU...o068.pdf (1229.69Кб)
авторы: Романов А. В.1, Пащенко В. Н.1,*

УДК 519.6

1 Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

В работе рассмотрен механизм, являющийся разновидностью механизмов параллельной кинематики с тремя степенями свободы, на базе кривошипно-шатунного механизма. Механизм состоит из нижней неподвижной и верхней подвижной платформ. Верхняя платформа соединяется с нижней шестью подвижными элементами, три из которых стержни, прикрепленные к основаниям с помощью сферических шарниров, и три имеют кривошипно-шатунную структуру.  Представлен подход к решению обратной задачи кинематики на основе методов математического моделирования. Обратная задача кинематики была сформулирована в следующем виде: определить значения углов поворота кривошипов, позволяющие достичь заданного положения верхней платформы в пространстве. Для проверки корректности решения была собрана экспериментальная установка, определен набор необходимых датчиков и управляющих плат, спланирован эксперимент. В работе представлены результаты сравнения измерений с рассчитанными значениями обобщенных координат и сделаны соответствующие выводы. Одной из отличительных особенностей представленного подхода является то, что в качестве обобщенных координат используются углы поворота двигателей, вследствие чего были сформулированы о возможности использования построенной модели для дальнейшей разработки систем управления на её основе.

Список литературы
  1. Глазунов В.А., Колискор А.Ш., Крайнев А.Ф. Пространственные механизмы параллельной структуры. М.: Наука, 1991. 95 с.
  2. Глазунов В.А., Ласточкин А.Б., Шалюхин К.А., Данилин П.О. К анализу и классификации устройств относительного манипулирования // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2009. № 4. С. 81-85.
  3. Каганов Ю.Т., Карпенко А.П. Математическое моделирование кинематики и динамики робота-манипулятора типа «хобот». 1. Математические модели секции манипулятора, как механизма параллельной кинематики типа «трипод» // Наука и образование: электронное научно-техническое издание. 2009. № 10. Режим доступа: http://technomag.bmstu.ru/doc/133731.html (дата обращения 01.08.2015).
  4. Лапиков А.Л., Пащенко В.Н. Математическая модель платформенного манипулятора Гью–Стюарта // Всероссийская научно-техническая конференция «Наукоемкие технологии в приборо- и машиностроении и развитие инновационной деятельности в вузе» (Москва, 10-12 декабря 2013 г.): матер. Т. 2. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013. С. 144-156.
  5. Stewart D. A Platform with Six Degrees of Freedom // Proceedings of the UK Institution of Mechanical Engineers. 1965. Vol. 180, part 1, no. 15. P. 371-386. DOI:10.1243/PIME_PROC_1965_180_029_02
  6. Koliskor A.Sh. The l-coordinate approach to the industrial robot design // 5th IFAC/IFIP/IMACS/IFORS Symposium, Suzdal, USSR, April 22-25, 1986. P. 108-115.
  7. Chirikjian G.S. A binary paradigm for robotic manipulators // Proc. IEEE International Conference on Robotics and Automation – ICRA (San Diego, May 8-13, 1994). Vol. 4. IEEE Publ., 1994. P. 3063-3070. DOI: 10.1109/ROBOT.1994.351099
  8. Culpepper M.L., Chen S-C. Design of precision manipulator using binary actuation and differential compliant mechanisms // ASPE 18th Annual Meeting, Portland, October 26-31, 2003. Available at: http://www.aspe.net/publications/Annual_2003/PDF/2equip/6novel/1310.PDF, accessed 01.08.2015.
  9. Mendoza-Vázquez J.R., Tlelo ‐ Cuautle E., Vázquez ‐ Gonzalez J.L., Escudero ‐ Uribe A.Z. Simulation of a Parallel Mechanical Elbow with 3 DOF // Journal of Applied Research and Technology. 2009. Vol. 7, no. 2. P. 113-123.
  10. Pap J-S., Xu W.L., Bronlund J. A robotic human masticatory system: kinematics simulations // International Journal of Intelligent Systems Technologies and Applications. 2005. Vol. 1, no. 1/2. P. 3-16. DOI: 10.1504/IJISTA.2005.007304
  11. Артоболевский И.И., Левитский Н.И., Черкудинов С.А. Синтез плоских механизмов. М.: Физматгиз, 1959. 184 с.
  12. Бессонов А.П. Основы динамики механизмов с переменной массой. М .: Наука , 1967. 279 с .
  13. Диментберг Ф.М. Об особенных положениях пространственных механизмов // Машиноведение. 1977. № 5. С . 53-58.
  14. Глазунов В.А., Колискор А.Ш., Крайнев А.Ф. Пространственные механизмы параллельной структуры. М .: Наука , 1991. 95 с .
  15. Юревич Е.И. Основы робототехники. 2-е изд., перераб. и доп. СПб .: БХВ-Петербург , 2005. 416 с.
  16. Ebert-Uphoff I., Chirikjian G.S. Inverse kinematics of discretely actuated hyper-redundant manipulators using workspace densities // Proc. IEEE International Conference on Robotics and Automation – ICRA (Minneapolis, April 24-26, 1996). Vol . 1. IEEE Publ ., 1996. P . 139-145. DOI : 10.1109/ROBOT.1996.503586
  17. Янг Д., Ли Т. Исследование кинематики манипуляторов платформенного типа // Конструирование. 1984. Т . 106, № 2. С . 264-272. [Yang D.C., Lee T.W. Feasibility Study of a Platform Type of Robotic Manipulators from a Kinematic Viewpoint // Journal of Mechanisms, Transmission and Automation in Design. 1984. Vol . 106, no . 2 . P . 191-198. DOI: 10.1115/1.3258578 ].
  18. Пащенко В.Н. Концептуальная модель автоматизированного синтеза многосекционных манипуляторов, основанных на параллельных структурах // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. № 8. DOI: 10.18698/2308-6033-2013-8-986
  19. Angeles J. The Qualitative Synthesis of Parallel Manipulators // Journal of Mechanical Design. 2004. Vol . 126, iss . 4. Р. 617-624. DOI: 10.1115/1.1667955
  20. Лапиков А.Л., Пащенко В.Н., Середин П.В., Артемьев А.В. Динамическая модель манипулятора платформенного типа с шестью степенями свободы // Наука и образование: электронное научно-техническое издание. 2015.№ 5. С . 59-81. DOI:10.7463/0515.0771033
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2020 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)