Разработка метода формирования программных сигналов для исполнительных электроприводов манипуляторов с избыточными степенями подвижности. Часть II

Статья посвящена вопросам сохранения динамической точности управления рабочих инструментов многостепенных манипуляторов (ММ) при их перемещениях по произвольным пространственным траекториям с учетом конструктивных ограничений во всех степенях подвижности и особых случаев расположения их звеньев.
Во второй части статьи рассмотрен метод, который за счет введения дополнительной (избыточной) степени подвижности ММ, обеспечивающей его перемещение вблизи объектов работ, не допускает вход манипулятора в заранее непредсказуемые особые положения, выход рабочих инструментов на границы его рабочей области, а также выход некоторых его степеней подвижности на ограничения, приводящие к резкому снижению точности работы манипулятора в процессе выполнения любых технологических операций при заранее неизвестных траекториях движения. На основе этого метода синтезирована система, которая позволяет автоматически формировать программные сигналы для всех степеней подвижности ММ с учетом текущих программных положений и ориентаций рабочих инструментов, заданных в абсолютной системе координат, не создавая аварийные ситуации и поддерживая высокое качество выполняемых предписанных операций и работ. Выполненное моделирование подтвердило работоспособность и высокую эффективность предложенного метода.

1. Попов Е. П., Верещагин А. Ф., Зенкевич С. Л. Манипуляционные роботы: динамика и алгоритмы. М.: Наука, 1978. 400 с.

2. Филаретов В. Ф., Губанков А. С., Горностаев И. В. Разработка метода формирования программных сигналов для исполнительных электроприводов манипуляторов с избыточными степенями подвижности. Часть I // Мехатроника, автоматизация, управление. 2022. Т. 23, № 1. C. 23—30.

3. Фу. К., Гонсалес Р., Ли К. Робототехника. М.: Мир, 1989. 624 с.

4. Крейг Д. Дж. Введение в робототехнику: механика и управление. М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2013. 564 с.

5. Нильсон Н. Искусственный интеллект. Методы поиска решений. М.: Мир, 1973. C. 132—134.

6. Filaretov V., Gubankov A., Gornostaev I., Konoplin A. Synthesis Method of Reference Control Signals for Manipulators Installed on Autonomous Underwater Vehicles // Proceedings of the Int. Russian Automation Conf. Sochi, Russia, 2019. P. 1—6.

7. Филаретов В. Ф., Зуев А. В., Губанков А. С. Управление манипуляторами при выполнении различных технологических операций. М.: Наука, 2018. 232 с.

8. Филаретов В. Ф., Губанков А. С., Горностаев И. В. Метод формирования программной скорости движения рабочего инструмента многостепенного манипулятора // Мехатроника, автоматизация, управление. 2020. Т. 21, № 12. C. 696—705.

9. Патент РФ № 2348509. Электропривод робота / Филаретов В. Ф., Бюл. № 7, 2009.

10. Патент РФ № 2372185. Самонастраивающийся электропривод манипуляционного робота / Филаретов В. Ф., Бюл. № 31, 2009.

11. Патент РФ № 2372186. Самонастраивающийся электропривод манипуляционного робота / Филаретов В. Ф., Бюл. № 31, 2009.

12. Патент РФ № 2372638. Самонастраивающийся электропривод манипуляционного робота / Филаретов В. Ф., Бюл. № 31, 2009.

13. Filaretov V. F., Gubankov A. S., Gornostaev I. V. The Formation of motion laws for mechatronics objects along the paths with the desired speed // Proceedings of Int. Conf. on Computer, Control, Informatics and Its Applications. Jakarta, Indonesia, 2016. P. 93—96.