Структурный синтез и классификация пространственных механизмов параллельно-перекрестной структуры

При применении в нефтегазовой промышленности колтюбинговых установок разного типа возникает проблема недостаточно точного позиционирования механизма подачи гибкой трубы над устьем скважины и нарушения позиционирования, что приводит к несовпадению продольной оси трубы с осью скважины, к изгибу и снижению ее ресурса, а в некоторых случаях к обрыву. Рассмотрена классификация пространственных механизмов параллельно-перекрестной структуры с различным количеством приводных кинематических цепей. Проанализировано влияние количества наложенных связей на степень подвижности механизмов в зависимости от наличия одной или нескольких перекрестных кинематических цепей, их расположения между соседними или противоположными приводными кинематическими цепями, а также от способа присоединения перекрестных кинематических цепей к приводным. Полученные в ходе синтеза и приведенные в классификации механизмы позволят расширить область промышленного применения таких устройств.
EDN: KLJLLX, https://elibrary/kljllx

Литература

[1] Merlet J.-P. Parallel robots. Kluwer Academic Publishers, 2000. 355 р.

[2] Gogu G. Structural synthesis of fully-isotropic translational parallel robots via theory of linear transformations. Eur. J. Mech. A Solids, 2004, vol. 23, no. 6, pp. 1021–1039, doi: https://doi.org/10.1016/j.euromechsol.2004.08.006

[3] Angeles J. The qualitative synthesis of parallel manipulators. J. Mech. Des., 2004, vol. 126, no. 4, pp. 617–624, doi: https://doi.org/10.1115/1.1667955

[4] Ceccarelli M. Fundamentals of mechanics of robotic manipulation. Kluwer Academic Publishers, 2004. 310 p.

[5] Carricato M., Parenti-Castelli V. On the topological and geometrical synthesis and classification of translational parallel mechanisms. Proc. XI World Congress in Mechanism and Machine Science, 2004, pp. 1624–1628.

[6] Kong X., Gosselin C. Type synthesis of parallel mechanisms. Springer, 2007. 276 p.

[7] Глазунов В.А. Структура пространственных механизмов. Группы винтов и структурные группы. Справочник. Инженерный журнал, 2010, приложение № 3, с. 1–24.

[8] Meng X.D., Gao F.A. A framework for computer-aided type synthesis of parallel robotic mechanisms. Proc. Inst. Mech. Eng. C, 2014, vol. 228, no. 18, pp. 3496–3504, doi: https://doi.org/10.1177/0954406214531252

[9] Laryushkin P., Fomin A., Antonov A. Kinematic and singularity analysis of a 4-DOF Delta-type parallel robot. J. Braz. Soc. Mech. Sci. Eng., 2023, vol. 45, no. 4, art. 218, doi: https://doi.org/10.1007/s40430-023-04128-7

[10] Huo X., Jiang C., Wang B. et al. Configuration evolution of 6-DoF parallel robots based on Markov decision process. In: IFToMM WC 2023. Springer, 2023, pp. 673–682, doi: https://doi.org/10.1007/978-3-031-45770-8_67

[11] Ling F. Type design and behavior control for six legged robots. Chin. J. Mech. Eng., 2018, vol. 31, art. 59, doi: https://doi.org/10.1186/s10033-018-0259-9

[12] Глазунов В.А. Механизмы параллельной структуры и их применение. Москва-Ижевск, ИКИ, 2018. 1036 с.

[13] Meng J., Liu G., Li Z. A geometric theory for analysis and synthesis of sub-6 DoF parallel manipulators. IEEE Trans. Rob., 2007, vol. 23, no. 4, pp. 625–649, doi: https://doi.org/10.1109/TRO.2007.898995

[14] Laryushkin P., Fomin A., Glazunov V. et al. Redundantly actuated 5-DOF delta-type parallel robot with linear drives. IFToMM WC 2023. Springer, 2023, pp. 820–827, doi: https://doi.org/10.1007/978-3-031-45770-8_81

[15] Lu Y., Ye N. Type synthesis of parallel mechanisms by utilizing sub-mechanisms and digital topological graphs. Mech. Mach. Theory, 2017, vol. 109, pp. 39–50, doi: https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2016.11.008

[16] Сусакова Т.В., Самойлова В.В., Едакин А.И. и др. Cтруктурный синтез и анализ механизмов параллельной структуры с поступательным движением выходного звена. Вестник научно-технического развития, 2020, № 6, с. 13–17, doi: https://doi.org/10.18411/vntr2020-154-2

[17] Brinker J., Corves B. A survey on parallel robots with Delta-like architecture. In: Proceedings of the 14th IFToMMWorld Congress, 2015, pp. 407–414, doi: https://doi.org/10.6567/IFToMM.14TH.WC.PS13.003