<?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.17.762-768</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">novtexmech-374</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>Моделирование динамики электроприводов виртуальных роботов вимитационно-тренажерных комплексах</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Simulation of the Actuator Dynamics of the Virtual Robots in the Training Complexes</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>Страшнов</surname><given-names>Е. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Strashnov</surname><given-names>Е. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">strashnov_evg@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>Торгашев</surname><given-names>М. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Torgashev</surname><given-names>M. A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">mtorg@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Научно-исследовательский институт системных исследований Российской академии наук</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Scientific Research Institute for System Analysis, RAS</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2016</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>08</month><year>2018</year></pub-date><volume>17</volume><issue>11</issue><fpage>762</fpage><lpage>768</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/374">https://mech.novtex.ru/jour/article/view/374</self-uri><abstract><p>Рассматривается задача моделирования динамики электропривода с учетом его паспортных параметров применительно к задачам, решаемым в системах виртуального окружения. Для моделирования системы шарнирно связанных тел в реальном времени с учетом динамики электропривода предлагается использовать метод последовательных импульсов. В данном методе динамика электропривода реализуется с помощью специального ограничения, связывающего координаты тел с углом поворота двигателя. Для реализации сложных механизмов, управляемых одним двигателем, предлагается ввести специальное ограничение "повторителя". Апробация предложенных алгоритмов и методов была проведена в подсистеме динамики имитационно-тренажерного комплекса для моделирования роботов.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The topic of the article is the problem of the actuator dynamics simulation for the training complexes. Usually, when the mathematical model for a motor is formulated, its passport parameters are used: starting torque, idle speed and electromechanical time constant. The actuator creates the control action, which makes it possible to control the relative motion of the two joining rigid bodies. For the real-time dynamic simulation of the articulated rigid bodies the method of the sequential impulses is proposed. within this method the actuator dynamics is realized by means of a special constraint, which correlates the bodies' coordinates with the engine's angle rotation. In order to model the complex mechanisms, which are controlled by a single motor, a special "repeater" constraint is proposed. This constraint allows us to simulate the movement of the manipulator gripper jaws. The method of the sequential impulses with stabilization on the basis of the split impulses is iterative, while the use of the specific criterions for the end of iteration allows a real-time simulation. jhe proposed algorithms and methods are implemented in the software modules written in C+ +. Their approbation was carried out in a dynamic subsystem for a robot simulator. The studies demonstrated that the proposed methods and algorithms allow us to solve the problems, associated with implementation of different kinds of robots control. Such technologies can also be used in the virtual labs, simulation complexes, systems of augmented virtual environment and other applications.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>электропривод</kwd><kwd>система шарнирно связанных тел</kwd><kwd>ограничения для электропривода и "повторителя"</kwd><kwd>метод последовательных импульсов</kwd><kwd>система виртуального окружения</kwd><kwd>actuator</kwd><kwd>articulated body system</kwd><kwd>actuator constraint and "repeater" constraint</kwd><kwd>sequential impulses method</kwd><kwd>virtual environment system</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">Asada H. Introduction to Robotics. Lecture Notes, 2005.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Asada H. Introduction to Robotics. Lecture Notes, 2005.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Spong M. W., Hutchinson S., Vidyasagar M. Robot Modeling and Control. New York: John Wiley &amp; Sons, Inc., 2006.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Spong M. W., Hutchinson S., Vidyasagar M. Robot Modeling and Control. New York: John Wiley &amp; Sons, Inc., 2006.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тягунов О. А. Математические модели и алгоритмы управления промышленных транспортных роботов // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2007. Т. 5, № 5. С. 63-69.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Тягунов О. А. Математические модели и алгоритмы управления промышленных транспортных роботов // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2007. Т. 5, № 5. С. 63-69.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кардонов Г. А. Электрические машины: Курс лекций. СПб.: Санкт-Петербургский государственный институт точной механики и оптики, 2002. 145 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Кардонов Г. А. Электрические машины: Курс лекций. СПб.: Санкт-Петербургский государственный институт точной механики и оптики, 2002. 145 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Weinstein R., Guendelman E., Fedkiw R. Impulse-Based Control of Joints and Muscles. IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics // Ref. Libr. 2008. Vol. 14, N. 1. P. 37-46.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Weinstein R., Guendelman E., Fedkiw R. Impulse-Based Control of Joints and Muscles. IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics // Ref. Libr. 2008. Vol. 14, N. 1. P. 37-46.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kenny Erleben. Stable, robust, and versatile multibody dynamics animation, PhD thesis, University of Copenhagen, 2004.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kenny Erleben. Stable, robust, and versatile multibody dynamics animation, PhD thesis, University of Copenhagen, 2004.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Steffen Wittmeier. Physics-Based Modeling and Simulation of Musculoskeletal Robots, PhD thesis, Technical University of Munich, 2014.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Steffen Wittmeier. Physics-Based Modeling and Simulation of Musculoskeletal Robots, PhD thesis, Technical University of Munich, 2014.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Михайлюк М. В., Страшнов Е. В. Моделирование системы связанных тел методом последовательных импульсов // Труды НИИСИ РАН. 2014. Т. 4, № 2. С. 52-60.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Михайлюк М. В., Страшнов Е. В. Моделирование системы связанных тел методом последовательных импульсов // Труды НИИСИ РАН. 2014. Т. 4, № 2. С. 52-60.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Страшнов Е. В., Михайлюк М. В. Моделирование ограничений на относительное движение шарнирно связанных тел // Мехатроника, автоматизация, управление. 2015. Т. 16, № 10. С. 678-685.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Страшнов Е. В., Михайлюк М. В. Моделирование ограничений на относительное движение шарнирно связанных тел // Мехатроника, автоматизация, управление. 2015. Т. 16, № 10. С. 678-685.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Михайлюк М. В., Страшнов Е. В. Моделирование динамики системы связанных тел с учетом трения в шарнирах // Наука и Образование. МГТУ им. Н. Э. Баумана. Электрон. журн. 2016. № 1. С. 108-124.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Михайлюк М. В., Страшнов Е. В. Моделирование динамики системы связанных тел с учетом трения в шарнирах // Наука и Образование. МГТУ им. Н. Э. Баумана. Электрон. журн. 2016. № 1. С. 108-124.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Курс теоретической механики: Учебник для вузов / В. И. Дронг, В. В. Дубинин, М. М. Ильин и др.; Под общ. ред. К. С. Колесникова / М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2005.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Курс теоретической механики: Учебник для вузов / В. И. Дронг, В. В. Дубинин, М. М. Ильин и др.; Под общ. ред. К. С. Колесникова / М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2005.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">DAGU MK II claw with servo motor. URL: http://www. electronshik.ru/item/mk-ii-robotic-claw-with-servo-motor-1263193 (дата обращения: 18.02.2016).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">DAGU MK II claw with servo motor. URL: http://www. electronshik.ru/item/mk-ii-robotic-claw-with-servo-motor-1263193 (дата обращения: 18.02.2016).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shabana A. A. Computational Dynamics, Third edition, John Wiley &amp; Sons Inc., 2010.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shabana A. A. Computational Dynamics, Third edition, John Wiley &amp; Sons Inc., 2010.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">URL: http://electroprivod.ru/wg7152.htm (дата обращения: 20.02.2016).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">URL: http://electroprivod.ru/wg7152.htm (дата обращения: 20.02.2016).</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>
