Моделирование динамики электроприводов виртуальных роботов вимитационно-тренажерных комплексах

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.

электропривод, система шарнирно связанных тел, ограничения для электропривода и "повторителя", метод последовательных импульсов, система виртуального окружения, actuator, articulated body system, actuator constraint and "repeater" constraint, sequential impulses method, virtual environment system

1. Asada H. Introduction to Robotics. Lecture Notes, 2005.

2. Spong M. W., Hutchinson S., Vidyasagar M. Robot Modeling and Control. New York: John Wiley & Sons, Inc., 2006.

3. Тягунов О. А. Математические модели и алгоритмы управления промышленных транспортных роботов // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2007. Т. 5, № 5. С. 63-69.

4. Кардонов Г. А. Электрические машины: Курс лекций. СПб.: Санкт-Петербургский государственный институт точной механики и оптики, 2002. 145 с.

5. 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.

6. Kenny Erleben. Stable, robust, and versatile multibody dynamics animation, PhD thesis, University of Copenhagen, 2004.

7. Steffen Wittmeier. Physics-Based Modeling and Simulation of Musculoskeletal Robots, PhD thesis, Technical University of Munich, 2014.

8. Михайлюк М. В., Страшнов Е. В. Моделирование системы связанных тел методом последовательных импульсов // Труды НИИСИ РАН. 2014. Т. 4, № 2. С. 52-60.

9. Страшнов Е. В., Михайлюк М. В. Моделирование ограничений на относительное движение шарнирно связанных тел // Мехатроника, автоматизация, управление. 2015. Т. 16, № 10. С. 678-685.

10. 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.

11. 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.

12. с.

13. 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).

14. Shabana A. A. Computational Dynamics, Third edition, John Wiley & Sons Inc., 2010.

15. URL: http://electroprivod.ru/wg7152.htm (дата обращения: 20.02.2016).