Открытый доступ
Только для подписчиков
Имитационное моделирование динамики сборочного механизма
Аннотация
Описывается метод имитационного моделирования, который основан на представлении узлов механизма в виде геометрических тел. Движение системы тел вычисляется с использованием принципа виртуальных перемещений Лагранжа.
Приводятся результаты применения метода для исследования зависимости результата выполнения сборочной операции вставления цилиндрического вала в отверстие от их размеров и начального положения. Использование комплекса программного имитационного моделирования существенно уменьшает трудоемкость такого исследования. По сравнению с существующими программными средствами достоверность имитационного моделирования выше, так как оно не связано условием неизменности кинематической схемы и допускает динамические изменения в составе контактирующих тел.
При моделировании получены все сценарии взаимного положения вала и отверстия в процессе сборки. Результаты моделирования показывают, что для механизмов, включающих несколько кинематических пар, вычислительной мощности персонального компьютера достаточно для выполнения всех вычислений в масштабе реального времени.
Об авторах
В. А. Карташев
ФИЦ Институт прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН
Россия
Россия
проф., вед. науч. сотр.
Москва
В. В. Карташев
ФИЦ Институт прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН
Россия
Россия
мл. науч. сотр.
Москва
А. А. Кириленко
ФИЦ Институт прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН
Россия
Россия
аспирант
Москва
Список литературы
1. Краснощеченко В. И. Разработка и исследование математической модели гибкого однозвенного манипулятора с использованием принципа наименьшего действия Гамильтона // Мехатроника, автоматизация, управление. 2017. Т. 18, № 6. С. 383—390. DOI: 10.17587/mau.18.383-390.
2. Васильев А. В. Разработка компьютерной динамической модели и исследование прямолинейного движения транспортной системы малогабаритного мобильного робота // Мехатроника, автоматизация, управление. 2018. Т. 19, № 5. DOI: 10.17587/mau.19.312-326. С. 312—326.
3. Колесниченко Е. Ю., Павловский В. Е., Орлов И. А., Алисейчик А. П., Грибков Д. А., Подопросветов А. В. Математическая модель робота на омни-колесах, расположенных в вершинах прямоугольного треугольника // Мехатроника, автоматизация, управление. 2018. Т. 19, № 5. С. 327—330. DOI: 10.17587/mau.10.327-330.
4. Градецкий В. Г., Ермолов И. Л., Князьков М. М., Семенов Е. А., Суханов А. Н. Силовое взаимодействие мобильного нагруженного робота с грунтом // Мехатроника, автоматизация, управление. 2017. Т. 18, № 12. С. 819—824. DOI: 10.17587/mau.18.819-824.
5. Градецкий В. Г., Чащухин В. Г. Исследование динамики миниатюрных внутритрубных роботов вибрационного типа // Мехатроника, автоматизация, управление. 2018. Т. 19, № 6. С. 396—401. DOI: 10.17587/mau.19.396-401.
6. Тачков А. А., Калиниченко С. В., Малыхин А. Ю. Моделирование и оценка эффективности системы удержания малогабаритного автономного робота вертикального перемещения с вакуумными захватами // Мехатроника, автоматизация, управление. 2016. Т. 17, № 3. С. 178—187.
7. 2018 IEEE International Conference on Simulation, Modeling, and Programming for Autonomous Robots (SIMPAR). Proceedings. Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). 2018. 191 p.
8. Дьяков В. П. Simulink: Самоучитель // ДМК-Пресс, 2013. 784 c.
9. Погорелов Д. Ю. Компьютерное моделирование динамики технических систем с использованием программного комплекса "Универсальный механизм" // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2005. Т. 10, № 4. С. 27—34.
10. Pogorelov D. Y. Numerical modelling of the motion of systems of solids // Computational Mathematics and Mathematical Physics. 1995. V. 35, I. 4.
11. Погорелов Д. Ю. О численных методах моделирования движения систем твердых тел // Журнал вычислительной математики и математической физики. 1995. № 4. C. 501—506.
12. Погорелов Д. Ю. Алгоритмы моделирования динамики систем тел с большим числом степеней свободы // Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. Общая и прикладная механика. 2011. № 4 (2). С. 278—279.
13. Ковалев Р. В., Михеев Г. В., Погорелов Д. Ю., Агапов Д. Г. Моделирование динамики колесных и гусеничных роботов в реальном времени с использованием программного комплекса "Универсальный механизм"// Вопросы оборонной техники. Cерия 16. С.-Петербург. Научно-производственное объединение специальных материалов. 2010. № 9-10. С. 69—74.
14. Kumar K. Learning Physics Modeling with PhysX. Packt Publishing, 2013. 104 p.
15. Dickinson C. Learning Game Physics with Bullet Physics and OpenGL. Packt Publishing, 2013. 250 p.
16. Drumwright E., Hsu J., Koenig N.P, Shell D. Extending Open Dynamics Engine for Robotics Simulation. International Conference on Simulation, Modeling, and Programming for Autonomous Robots SIMPAR-2010 // Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2010. Vol. 6472. P. 38—50.
17. Surhone L., Tennoe M., Henssonow S. Open Dynamics Engine. Betascript Publishing, 2011. 108 p.
18. Miller F., Vandome A., McBrewster J. Box2D. Alphascript Publishing, 2011. 92 p.
19. Бедрин В. М., Бедрина А. В. Обзор методов и устройств автоматического ориентирования деталей при сборке // Сборка в машиностроении и приборостроении. 2000. № 2. C. 7—21.
20. Vartanov M., Martynovich N. Reliability for the Robotic Assembly of Cylindrical Parts. International Conference on Industrial Engineering. ICIE 2016 // Procedia Engineering. 2016. 150. P. 376—383.
Рецензия
Для цитирования:
Карташев В.А., Карташев В.В., Кириленко А.А. Имитационное моделирование динамики сборочного механизма. Мехатроника, автоматизация, управление. 2021;22(1):35-41. https://doi.org/10.17587/mau.22.35-41
For citation:
Kartashev V.A., Kartashev V.V., Kirilenko A.A. Numerical Imitation Simulation of Assembly Mechanism Dynamics. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2021;22(1):35-41. (In Russ.) https://doi.org/10.17587/mau.22.35-41
Просмотров: 310
.png)
Послать статью по эл. почте 