Научное направление:
«Динамический синтез и оптимизация программных движений манипуляторов на основе трипода»
Шифры научных специальностей, в рамках которых разрабатывалось данное научное направление:
Краткая аннотация научного направления:
В рамках заявленного научного направления решаются проблемы структурного и параметрического синтеза, механики и управления манипуляторов параллельно – последовательной структуры на основе трипода с поворотным основанием, синтеза и реализации заданных траекторий выходного звена манипуляторов.
Одно из основных требований, определяющих работоспособность манипуляторов, является обеспечение подхода рабочего органа манипулятора к требуемым точкам объекта обслуживания с заданной ориентацией рабочего органа. В связи с этим встает вопрос об оценке функциональных возможностей манипулятора в зоне обслуживания. Часто число обобщенных координат манипулятора превышает число обобщенных координат захвата и заданному конечному положению объекта соответствует множество конфигураций системы. Такая неопределенность требует формулировки и решения оптимизационной задачи позиционирования манипулятора.
Исследований механизмов манипуляторов параллельной структуры с соединением исполнительных звеньев в виде треугольной пирамиды не много, поэтому до сих пор актуальными являются исследования посвященные оптимизации геометрических, кинематических и силовых параметров манипуляторов с механизмами параллельной структуры и разработка методик их расчета и проектирования, а также задача обоснованного выбора конструктивных параметров манипулятора на этапе проектирования и режимов программных движений при выполнении различных технологических операций. Актуальными являются исследования и разработка методов синтеза и оптимизация параметров управляемого перемещения манипуляционных робототехнических систем параллельно – последовательной структуры.
В связи с этим, синтез программных движений выходного звена манипулятора с избыточными координатами при совместном решении прямой задачи манипулятора-трипода на подвижном основании, и обратной задачи определения обобщенных координат манипуляционного захватного устройства, по известным абсолютным координатам рабочего органа с минимальным энергопотреблением и высоким быстродействием, являются актуальным.
В исполнительных механизмах, с управляемым движением выходного звена, часто используют необратимый редуктор. Однако наличие необратимой передачи в приводном механизме требует аналитического описания ее влияния на функциональные возможности манипулятора в зоне обслуживания.
Поэтому разработка аналитических методов исследования кинематики и динамики приводов манипулятора – трипода с самотормозящейся передачей и упругими звеньями, является дальнейшим развитием методов управления перемещением выходных звеньев.
Одно из основных требований, определяющих работоспособность манипуляторов, является обеспечение подхода рабочего органа манипулятора к требуемым точкам объекта обслуживания с заданной ориентацией рабочего органа. В связи с этим встает вопрос об оценке функциональных возможностей манипулятора в зоне обслуживания. Часто число обобщенных координат манипулятора превышает число обобщенных координат захвата и заданному конечному положению объекта соответствует множество конфигураций системы. Такая неопределенность требует формулировки и решения оптимизационной задачи позиционирования манипулятора.
Исследований механизмов манипуляторов параллельной структуры с соединением исполнительных звеньев в виде треугольной пирамиды не много, поэтому до сих пор актуальными являются исследования посвященные оптимизации геометрических, кинематических и силовых параметров манипуляторов с механизмами параллельной структуры и разработка методик их расчета и проектирования, а также задача обоснованного выбора конструктивных параметров манипулятора на этапе проектирования и режимов программных движений при выполнении различных технологических операций. Актуальными являются исследования и разработка методов синтеза и оптимизация параметров управляемого перемещения манипуляционных робототехнических систем параллельно – последовательной структуры.
В связи с этим, синтез программных движений выходного звена манипулятора с избыточными координатами при совместном решении прямой задачи манипулятора-трипода на подвижном основании, и обратной задачи определения обобщенных координат манипуляционного захватного устройства, по известным абсолютным координатам рабочего органа с минимальным энергопотреблением и высоким быстродействием, являются актуальным.
В исполнительных механизмах, с управляемым движением выходного звена, часто используют необратимый редуктор. Однако наличие необратимой передачи в приводном механизме требует аналитического описания ее влияния на функциональные возможности манипулятора в зоне обслуживания.
Поэтому разработка аналитических методов исследования кинематики и динамики приводов манипулятора – трипода с самотормозящейся передачей и упругими звеньями, является дальнейшим развитием методов управления перемещением выходных звеньев.
Аннотации трех наиболее значимых публикаций:
1. Несмиянов, И.А. Динамика манипулятора-трипода с упругой самотормозящейся передачей. / И.А. Несмиянов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. - 2016. - № 3 (43). - С. 245-252.
2. Захаров, Е.Н. Синтез законов управления погрузочным манипулятором-триподом из условия минимизации ускорения поворотного основания / Е.Н. Захаров, И.А.Несмиянов, С.Д. Фомин //Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. - 2016. - № 4 (44). - С. 278-285.
3. Несмиянов, И.А. Распределенная система управления погрузочным манипулятором параллельно-последовательной структуры / И.А. Несмиянов, В.Н. Скакунов, Е.Н. Захаров, А.Г. Иванов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. - 2017. - № 1 (45). - С. 260-265.
2. Захаров, Е.Н. Синтез законов управления погрузочным манипулятором-триподом из условия минимизации ускорения поворотного основания / Е.Н. Захаров, И.А.Несмиянов, С.Д. Фомин //Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. - 2016. - № 4 (44). - С. 278-285.
3. Несмиянов, И.А. Распределенная система управления погрузочным манипулятором параллельно-последовательной структуры / И.А. Несмиянов, В.Н. Скакунов, Е.Н. Захаров, А.Г. Иванов // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. - 2017. - № 1 (45). - С. 260-265.