Визначення геометричних параметрів маніпулятора за характеристиками робочого середовища
DOI:
https://doi.org/10.32347/gbdmm2019.94.0201Ключові слова:
маніпулятор, рівняння Лагранжа, синтез ланок маніпулятора, привідний момент маніпулятора, будівельний роботАнотація
Застосування промислової робототехніки в будівництві висуває ряд жорстких і суперечливих вимог, зокрема, при високій швидкодії необхідно забезпечувати задану плавність руху та високу точність відпрацювання, а при мінімальних масі та габаритних розмірах виконавчих механізмів бажають отримувати найвищу продуктивність та ефективність функціонування робота. При цьому підвищення точності зазвичай пов’язано зі збільшенням маси і моментів інерції рухомих частин, а підвищення швидкодії досягається розміщенням потужних привідних механізмів на рухомих ланках роботів, що значно їх навантажує тим самим знижуючи корисне навантаження промислового робота.
Одним із ключових факторів ефективного застосування роботів є оптимальний підбір параметрів для виконання конкретного завдання, а це потребує додаткових досліджень оскільки наукових робіт де чітко відображаються взаємозв’язки між робочим середовищем та роботом немає. Для використання роботів у будівництві необхідно мати чітку модель розуміння функціонування даних систем в заданих технологічних умовах, позаяк на основі цього буде здійснюватися оптимальний підбір агрегатів та виконуватиметься конструювання основних вузлів та механізмів робота.
Метою даної роботи є встановлення впливу заданого робочого середовища на вибір геометричних параметрів дволанкового маніпулятора. В роботі представлено залежності за допомогою яких можна оцінити енергетичні показники маніпулятора, які залежатимуть від його геометричних розмірів.
В дослідженні було використано методи геометричної подібності та аналітичної алгебри, рівняння Лагранжа 2-го роду та відомі оптимальні закони руху, які є коректними для вантажопідйомних машин.Посилання
Shagina E. S. (2014). Robotizaciya kak metod povysheniya bezopasnosti stroitelnogo proiz-vodstva [Robotization as a method of increasing the safety of building production]. Stroitel-stvo unikalnyh zdanij i sooruzhenij [The construction of unique buildings and structures], No.6(21), 129-136. https://readera.ru/14322126. – (in Russian).
Vaskovskij A. M. (2012). Stroitelnye roboty: realnost i perspektivy [Construction robots: reality and prospects]. Vestnik Moskovskogo avtomobilno-dorozhnogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta [Bulletin of the Moscow Automobile and Road State Technical University], No.2, 79-83. – (in Russian).
Vilman Yu. A., Stepanov M. A. (2006). Distancionno upravlyaemye manipulyatory [Remote-controlled manipulators]. Mehanizaciya stroitelstva [Construction mechani-zation], No.1, 3-8. – (in Russian).
Zhigalov K. Yu., Syunyaev Sh. I. (2013). Modeli dvizheniya stroitelnoj tehniki v procesah avtomatizacii stroitelstva obektov [Motion models of construction equipment in the processes of automation of construc-tion of facilities]. Aktualnye innovacionnye issledo-vaniya: nauka i praktika [Actual in-novative research: science and practice], No3, 5. – (in Russian).
Carra Gu., Argiolas Alf., Bellissima Ales., Niccolini M., Ragaglia M. (2018). Robotics in the construction industry: state of the art and future opportunities. 35th International Symposiumon Automation and Robotics in Construction (ISARC2018), July 2018, Ber-lin. https:// doi.org/10.22260/ISARC2018/0121.
Mantha Bharadwaj R. K., Carol C. Menassa, Vineet R. Kamat. (2018). Robotic data collection and simulation for evaluation of building retrofit performance. Automation in Construction, 92, 88-102. https://doi.org/10.1016/j.au-tcon.2018.03.026.
Vilman Yu. A. (1989). Osnovy robotizacii v stroitelstve [The basics of building automation], Moscow, Vysshaya shkola Publ., 271. – (in Russian).
Lelyanov B. N., Shelyanok E. A. (2011). Matematicheskaya model mnogosvyaznogo obekta tipa «robot-manipulyator» [Mathematical model of a multiply connected object of the type "robot manipulator"], Khabarovsk, Elektronnoe nauchnoe izdanie. Uchenye zametki TOGU, Vol.2, No.1, 10-15. – (in Russian).
Zablonskij K. I., Monashko N. T., Shecin B. M. (1989). Optimalnyj sintez shem manipu-latorov promyshlennyh robotov [Optimum synthesis schemes of manipulators of industrial robots], Kyiv, Tehnika Publ., 148. – (in Russian).
Kobrinskij A. A., Kobrinskij A. E. (1985). Manipulyacionnye sistemy robotov [Manipulation systems of robots], Moscow, Nauka Publ., 343. – (in Russian).
Lovejkіn V. S., Mіschuk D. A. (2012). Matematichne modeljuvannja zmіni vil'otu vantazhu manіpuljatorom z gіdroprivodom [Mathematical modeling of changes in cargo flight with hydraulic manipulator]. Gіrnichі, budіvelnі, dorozhnі ta melіorativnі mashini [Mining, construction, road and reclamation machines], No. 79, 9-15. – (in Ukrainian).
Lovejkіn V. S., Mіschuk D. A. (2010). Oblasti zberezhennya energovitrat u vantazhnih manipulyatorah na transportnih zasobah [Ways saving energy in cargo ma-nipulators in vehicles]. Gìrničì, budìvelnì, dorožnì ta melìorativnì mašini [Mining, constructional, road and melioration machines], No. 75, 37-42. – (in Ukrainian).
Dobrachev A. A., Raevskaya R. T., Shvets A. V. (2008). The study of the kine-matics of the work of the links of the manipulator in a generalized form. Forest engi-neering, No.3, 118-121.
Khasain A. A. A. (2002). The rational choice of the parameters of the links of the robot manipulator based on the analysis of static and dynamic characteristics. Abstract of the dissertation, St. Petersburg, 20.
Rongbo Zhao, Yong Guan, Zhenzhou Shao, Qianying Zhang, Guohui Wang. (2018). Inverse kinematic solution of 6R robot manipulators based on screw theory and the Paden-Kahan subproblem. International Journal of Advanced Robotic Systems, Vol.15, No.6, 11. https:// doi.org/10.1177/1729 881418818297
Mіschuk D., Voliyanuk V., Gorbatjuk E. (2017). The modul design of construction robot. Gìrničì, budìvelnì, dorožnì ta melìorativnì mašini [Mining, constructional, road and melioration machines], 89, 90-97. https://doi.org/ 10.26884/damu.a178913. – (in Ukrainian).
Mіschuk D. A., Gorbatjuk E. V., Teterjatnik A. A. (2014). Odnokіvshevij ek-skavator z prostorovo-orієntovanoju strіloju [Excavator with spatially oriented boom]. Zbіrnik naukovih prac' Ukraїns'koї derzhavnoї akademії zalіznichnogo transpor-tu [Scientific works the Ukrainian State Academy of Railway Transport], No. 148, 43-48. – (in Ukrainian).
Lovejkіn V. S., Mіschuk D. A. (2009). Viznachennja optimalnih rezhimіv ruhu manіpuljatora za proces pysku (galmuvannja) pіd chas roboti za odnoi z uzagalnenih koordinat [Determining the optimal modes of motion of the manipulator for process start (inhibition) while working for one of the generalized coordinates]. Gìrničì, budìvelnì, dorožnì ta melìorativnì mašini [Mining, constructional, road and me-lioration machines], No. 73, 35-42. – (in Ukrainian).
Mіschuk D. O. (2014). Kіnematichnij analіz manіpuljacіjnoї sistemi budіvelnogo robota [Kinematical analysis of the manipu-lation system of the construction work]. Vestnik Har'kovskogo nacionalnogo avtomobilno-dorozh-nogo universiteta [Bulletin of Kharkiv National Automobile High-way University], Vol.65-66, 90-96. – (in Ukrainian).
Mіschuk D. O., Lovejkіn V. S. (2013). Optimіzacіja rezhimu zmіni vil'otu manі-puljatora z gіdroprivodom. Monografіja [Optimization of the mode of change of depar-ture of the manipulator with a hydraulic drive. Monograph]. CP Komprint Publ., 206. https://doi.org/ 10.26884/damu.m13opzvmg. – (in Ukrainian).
Mіshuk D. A. (2015). Pidischeniya efectivnosti manipulatore za rahunok optimalnogo keruvaniya [Increasing efficiency manipula-tor by optimal control]. Gìrničì, budìvelnì, dorožnì ta melìorativnì mašini [Mining, con-structional, road and melioration machines], 85, 43-50. – (in Ukrainian).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Dmitry Mishchuk, Eugene Gorbatyuk, Vladimir Volianiuk
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Право авторства належить авторам статей. Невиключні права на першу публікацію матеріалів статті автори передають редакції журналу «Гірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини» на умовах угоди з авторами згідно ліцензії Creative Commons CC BY 4.0. При цьому авторри мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Запозичення матеріалів повністю або частково можливе з посиланням на вихідні дані журналу з обов'язковою вказівкою правовласника та імен авторів статей. При створенні на основі опублікованих у журналі статей нових матеріалів, цитуванні або перекладі фрагментів статей з метою їхнього цитування необхідно посилатися на першоджерела з дотриманням правил цитування.
Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з такими умовами:
- автори зберігають за собою авторські права на роботу та передають журналу право першої публікації разом із роботою, одночасно ліцензуючи її на умовах Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати цю роботу з обов'язковим зазначенням авторства цієї роботи та посиланням на оригінальну публікацію у цьому журналі.
- автори зберігають за собою право укладати окремі додаткові контрактні угоди на неексклюзивне розповсюдження версії роботи, опублікованої в цьому журналі (наприклад, розмістити її в університетському сховищі або опублікувати її в книзі), з посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі.
- авторам дозволяється розміщувати їх роботу в мережі Інтернет (наприклад, в університетському сховищі або на їхньому персональному веб-сайті) до і під час процесу розгляду її даним журналом, оскільки це може призвести до продуктивного обговорення, а також до більшої кількості посилань на дану опубліковану роботу (Дивися The Effect of Open Access).
Дозвіл на повторне використання визначається наступною користувальницькою ліцензією:
- Creative Commons Attribution (CC BY 4.0): дає можливість іншим поширювати і копіювати статтю, створювати уривки, реферати та інші виправлені версії, адаптації або похідні роботи зі статті (наприклад, переклад) для включення в колективну роботу (наприклад, монографію), для пошуку тексту або даних в статті, навіть в комерційних цілях, за умови, що вони вказують автора (ів), не змінюють статтю в такий спосіб, щоб завдати шкоди честі або репутації автора.
