Влияние различного расположения приводных кинематических пар в механизмах совместного относительного манипулирования на особые положения

Рассмотрены вопросы синтеза механизмов совместного относительного манипулирования, обладающие преимуществами перед механизмами параллельной структуры. Механизм совместного относительного манипулирования включает в себя два последовательно соединенных модуля с определенным числом степеней свободы. Один модуль воспроизводит заданную траекторию, а второй — определяет ориентацию тела в подвижной системе координат и движение самой системы координат. Механизмы относительного манипулирования применяют в современных многокоординатных металлообрабатывающих станках и координатно-измерительных машинах, несущих манипуляционных системах лазер-роботов, оптических устройствах, телескопах и тренажерах, регулируемых шарнирных фермах строительных механизмов и др. Показана актуальность исследования рабочей зоны для различных вариантов расположения приводных кинематических пар на механизме, воспроизводящем заданную траекторию, так как она является одной из основных характеристик любого манипуляционного механизма. Определены особые положения предложенных вариантов, построены рабочие зоны с учетом особых положений для механизма совместного относительного манипулирования. Результаты исследования подтвердили эффективность размещения приводных кинематических пар на промежуточных звеньях, что позволило синтезировать механизм совместного относительного манипулирования с наименьшим количеством особых положений. Рассмотрены различные подходы к описанию и классификации таких положений.
EDN: YHQNRI, https://elibrary/yhqnri

Литература

[1] Ганиев Р.Ф., Глазунов В.А. Манипуляционные механизмы параллельной структуры и их приложения в современной технике. Доклады академии наук, 2014, т. 459, № 4, с. 428–431, doi: https://doi.org/10.7868/S086956521434009X

[2] Глазунов В.А., Колискор А.Ш., Крайнев А.Ф. Пространственные механизмы параллельной структуры. Москва, Наука, 1991. 94 с.

[3] Пащенко В.Н., Романов А.В., Власовский А.И. и др. Определение зависимости манипулятивности шестизвенного механизма от его геометрических параметров методами численного моделирования. Электронные информационные системы, 2020, № 1, с. 14–20.

[4] Глазунов В.А., Чунихин А.Ю. Развитие исследований механизмов параллельной структуры. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2014, № 3, с. 37–43.

[5] Глазунов В.А., ред. Механизмы перспективных робототехнических систем. Москва, Техносфера, 2020. 296 с.

[6] Жуков Ю.А., Коротков Е.Б., Слободзян Н.С. и др. Оценка решения задач кинематики в системе управления механизмом с параллельной кинематикой космического назначения на базе гексапода. Оборонная техника, 2017, № 9, с. 29–37.

[7] Хейло С.В., Глазунов В.А., Ширинкин М.А. и др. Возможные применения механизмов параллельной структуры. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2013, № 5, с. 19–24.

[8] Глазунов В.А., Брио С., Аракелян В. и др. Разработка манипуляционных механизмов параллельно-перекрестной структуры. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2008, № 2, с. 90–100.

[9] Глазунов В.А., Ласточкин А.Б., Терехова А.Н. и др. Об особенностях устройств относительного манипулирования. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2007, № 2, с. 77–85.

[10] Пащенко В.Н., Пащенко В.В., Тимошенко А.А. Расчет погрешности позиционирования выходного звена механизма совместного относительного манипулирования. МИКМУС-2018. Москва, ИМАШ РАН, 2018, с. 498–501.

[11] Pashchenko V.N., Pashchenko V.V., Lachikhin A. et al. Positioning error calculation of the relative manipulation mechanism output link. Proc. 14th Int. Conf. on Electromechanics and Robotics “Zavalishin’s Readings”. Springer, 2020, pp. 197–208, doi: https://doi.org/10.1007/978-981-13-9267-2_17

[12] Глазунов В.А., Есина М.Г., Быков Р.Э. Управление механизмами параллельной структуры при переходе через особые положения. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2004, № 2, с. 78–84.

[13] Глазунов В.А., Аракелян В., Брио С. и др. Скоростные и силовые критерии близости к сингулярностям манипуляторов параллельной структуры. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2012, № 3, с. 10–17.

[14] Аракелян В., Брио С., Глазунов В.А. Исследование особых положений манипулятора с параллельной структурой «ПАМИНСА». Проблемы машиностроения и надежности машин, 2006, № 1, с. 80–88.

[15] Pashchenko V., Artemyev A., Antonov A. et al. Inverse dynamics problem solution for the combined relative manipulation mechanism with five degrees of freedom. Proc. 14th Int. Conf. on Electromechanics and Robotics “Zavalishin’s Readings”. Springer, 2020, pp. 253–263, doi: https://doi.org/10.1007/978-981-13-9267-2_21