<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">novtexmech</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Мехатроника, автоматизация, управление</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1684-6427</issn><issn pub-type="epub">2619-1253</issn><publisher><publisher-name>Commercial Publisher «New Technologies»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17587/mau.16.671-678</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">novtexmech-216</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ROBOTIC SYSTEMS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Кинематика манипулятора с управляемым изгибом на базе твердых элементов со сферической поверхностью</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Kinematics of a Manipulator with a Controlled Bending on the Basis of Solid Elements with a Spherical Surface</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Богданов</surname><given-names>Д. Р.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Bogdanov</surname><given-names>D. R.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">dr_bog@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Даринцев</surname><given-names>О. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Darintsev</surname><given-names>O. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">ovd@uimech.org</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Институт механики им. Р. Р. Мавлютова Уфимского научного центра PАН</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Institute of Mechanics, Ufa Research Center, RAS</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2015</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>08</month><year>2018</year></pub-date><volume>16</volume><issue>10</issue><fpage>671</fpage><lpage>678</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Commercial Publisher «New Technologies», 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><license xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/article/view/216">https://mech.novtex.ru/jour/article/view/216</self-uri><abstract><p>Рассматривается новый класс манипуляторов, построенных на базе звеньев с управляемым изгибом, формируемых из твердых элементов со сферической поверхностью. Описана методика построения полной кинематической модели звена подобного манипулятора. Приводятся результаты компьютерного моделирования движения манипулятора (прямая задача кинематики), построенного на базе одного, двух, трех и четырех звеньев, которые подтверждают адекватность построенных математических моделей с учетом принятых допущений. Получено решение обратной задачи кинематики для рабочей точки звена с учетом его положения в рабочем пространстве.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The article describes a new class of manipulators, built on the basis of solid elements with a spherical surface. Their bending link is implemented by changing the lengths of the cables passing through 4 holes on the edges of the elements. The authors propose a method for a synthesis of a complete kinematic model of such manipulator's link. The main problems were with finding solutions to the fact that when a link is bent, there was a complex movement of the components' link: a turn of the coordinate system of the elements and their movement via the complicated path - epitrihoide. In the received kinematic model the movement of the manipulator was simulated (a direct problem of kinematics) and constructed on the basis of 1, 2, 3 and 4 links. A solution to the inverse kinematic task for a link manipulator based on a geometric approach was also obtained. The problems, which have to be taken into account when solving the direct and inverse dynamic tasks: 1) stretching of ropes of the flexural link and load changes; 2) non-linearity: transition from a static friction to the rolling friction at the points of contact of the elements at the beginning of the movement of elements. One possible solution is installation of 3-axis accelerometers and gyroscopes to link the elements for the study of the above-mentioned phenomena. A large number of matrix transformation multiplications require development of algorithms for fast calculation and relevant hardware architecture.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>манипулятор с управляемым изгибом</kwd><kwd>кинематика</kwd><kwd>кинематический анализ</kwd><kwd>прямая и обратная задачи</kwd><kwd>manipulator</kwd><kwd>manipulator with a controlled bending</kwd><kwd>kinematic analysis</kwd><kwd>forward and inverse kinematics problem</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Богданов Д. Р., Даринцев О. В. Конструктивные особенности манипуляторов с управляемым изгибом // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 6; URL: www.science-education.ru/113-11784 (дата обращения: 12.03.2014).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Богданов Д. Р., Даринцев О. В. Конструктивные особенности манипуляторов с управляемым изгибом // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 6; URL: www.science-education.ru/113-11784 (дата обращения: 12.03.2014).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Xin Dong, Mark Raffles, Salvador Cobos Guzman, Dragos Axinte, James Kell. Design and analysis of a family of snake arm robots connected by compliant joints // Mechanism and Machine Theory. 2014. Vol. 77. P. 73-91.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Xin Dong, Mark Raffles, Salvador Cobos Guzman, Dragos Axinte, James Kell. Design and analysis of a family of snake arm robots connected by compliant joints // Mechanism and Machine Theory. 2014. Vol. 77. P. 73-91.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Даринцев О. В. Использование технологий виртуализации в системах управления микророботами и микросистемами // Тр. Института механики им. Р. Р. Мавлютова Уфимского научного центра РАН. Вып. 9. / Мат. V Росс. конф. с межд. участием "Многофазные системы: теория и приложения". Ч. II. Уфа: Нефтегазовое дело, 2012. С. 47-52.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Даринцев О. В. Использование технологий виртуализации в системах управления микророботами и микросистемами // Тр. Института механики им. Р. Р. Мавлютова Уфимского научного центра РАН. Вып. 9. / Мат. V Росс. конф. с межд. участием "Многофазные системы: теория и приложения". Ч. II. Уфа: Нефтегазовое дело, 2012. С. 47-52.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1973.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1973.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Даринцев О. В., Богданов Д. Р. Разработка информационной подсистемы многозвенного манипулятора на базе ПЛИС // Динамика научных исследований. 2011. Матер. VII Межд. научно-практ. конф. Т. 20. Технические науки. Физика. Прже-мысль, Nauka i studia, 2011. С. 50-56.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Даринцев О. В., Богданов Д. Р. Разработка информационной подсистемы многозвенного манипулятора на базе ПЛИС // Динамика научных исследований. 2011. Матер. VII Межд. научно-практ. конф. Т. 20. Технические науки. Физика. Прже-мысль, Nauka i studia, 2011. С. 50-56.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Богданов Д. Р. Особенности построения информационной системы многозвенного манипулятора с учетом специфики среды // Тр. Института механики им. Р. Р. Мавлютова Уфимского научного центра РАН. Вып. 9. / Мат. V Росс. конф. с межд. участием "Многофазные системы: теория и приложения". Ч. II. Уфа: Нефтегазовое дело, 2012. С. 27-32.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Богданов Д. Р. Особенности построения информационной системы многозвенного манипулятора с учетом специфики среды // Тр. Института механики им. Р. Р. Мавлютова Уфимского научного центра РАН. Вып. 9. / Мат. V Росс. конф. с межд. участием "Многофазные системы: теория и приложения". Ч. II. Уфа: Нефтегазовое дело, 2012. С. 27-32.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Фу К., Гонсалес Р., Ли К. Робототехника: Пер. с англ. М.: Мир, 1989. 624 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Фу К., Гонсалес Р., Ли К. Робототехника: Пер. с англ. М.: Мир, 1989. 624 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. Т. 1. М.: Машиностроение, 2001. 920 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. Т. 1. М.: Машиностроение, 2001. 920 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
