Координация движений манипуляторов двурукого робота с двенадцатью степенями свободы при совместном функционировании

Рассмотрен двурукий робот с двенадцатью степенями свободы (по шесть на каждую руку). Приведен пример вычисления обобщенных координат для конечностей двурукого робота при их совместном манипулировании. Исходные данные для определения обобщенных координат представлены положениями и ориентациями объекта работ, представляющего собой куб. В процессе моделирования последние звенья рук робота достигают граней объекта работ с заданной ориентацией. Для получения значений обобщенных координат использован иерархический подход, основная идея которого заключается в том, чтобы положить в основу алгоритма решения реализуемое на практике движение. Разработана блок-схема такого алгоритма. Определены обобщенные координаты робота для каждого положения и ориентации объекта работ с учетом кинематических ограничений в сочленениях исполнительного механизма робота. Показана возможность получения обобщенных координат для согласованного движения исполнительных механизмов роботов с древовидными кинематическими схемами.

Литература

[1] Воробьев Е.И. Метод построения программных относительных движений двуруких робототехнических систем. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2020, № 4, с. 3–10, doi: https://doi.org/10.31857/S023571192004015X

[2] Воробьев Е.И., Михеев А.В., Моргуненко К.О. Построение программных движений механизмов относительного манипулирования с тремя степенями свободы. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2019, № 6, с. 41–48, doi: https://doi.org/10.1134/S0235711919060105

[3] Воробьев Е.И. Осуществление заданного относительного движения двух твердых тел двуруким роботом. Известия РАН. МТТ, 2018, № 2, с. 122–128.

[4] Лесков А.Г., Калеватых И.А. Экспериментальные исследования алгоритмов управления связанным движением двурукого манипуляционного робота. Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. Сер. Приборостроение, 2012, № 4, с. 33–43.

[5] Лесков А.Г., Илларионов В.В., Калеватых И.А. и др. Планирование, моделирование и экспериментальное исследование типовой манипуляционной операции. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2016, № 4, с. 57–70, doi: http://dx.doi.org/10.18698/0236-3941-2016-4-57-70

[6] Богданова Ю.В., Гуськов А.М. Численное моделирование задачи позиционирования инструмента хирургического Робота-Манипулятора при движении по заданной траектории. Наука и образование: научное издание, 2013, № 6, URL: http://engineering-science.ru/doc/574314.html

[7] Лесков А.Г., Селиверстова Е.В. Алгоритм планирования и выбора способа захвата деформируемого объекта. Экстремальная робототехника, 2017, т. 18, № 11, с. 739–744, doi: https://doi.org/10.17587/mau.18.739-744

[8] Лесков А.Г., Илларионов В.В., Калеватых И.А. и др. Аппаратно-программный комплекс для решения задач автоматического захвата объекта манипуляторами. Инженерный журнал: наука и инновации, 2015, № 1, doi: http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2015-1-1361

[9] Бажинова К.В., Лесков А.Г., Селиверстова Е.В. Автоматический захват объектов манипулятором, оснащенным многопалой кистью. Известия РАН. Теория и системы управления, 2019, № 2, с. 166–176, doi: https://doi.org/10.1134/S0002338819020033

[10] Лесков А.Г., Бажинова К.В., Морошкин С.Д. и др. Построение моделей кинематики исполнительных механизмов манипуляционных роботов с использованием блочных матриц. Инженерный журнал: наука и инновации, 2013, № 9, doi: http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2013-9-954

[11] Фу К., Гонсалес Р., Ли К. Робототехника. Москва, Мир, 1989. 624 с.

[12] Зенкевич С.Л., Ющенко А.С. Основы управления манипуляционными роботами. Mосква, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. 480 с.

[13] Каргинов Л.А. Иерархический подход к решению обратной задачи кинематики. Наука и образование. Научное издание, 2016, № 3, URL: http://engineering-science.ru/doc/835545.html

[14] Каргинов Л.А. Пример синтеза управляющих воздействий для шестиногого шагающего робота при передвижении по неровной поверхности. Машины и установки: проектирование, разработка и эксплуатация, 2015, № 3, с. 70–88.

[15] Ковальчук А.К. Модифицированная система координат Денавита-Хартенберга для исполнительных механизмов роботов с древовидной кинематической структурой. Наука и образование. Научное издание, 2015, № 11, URL: http://engineering-science.ru/doc/826673.html