Разработка и анализ механизма параллельной структуры с линейными приводами, расположенными на основании под разными углами к его плоскости

Рассмотрен новый механизм параллельной структуры с линейными приводами, расположенными на основании под разными углами к его плоскости. Такая компоновка позволяет осуществлять взаимное движение между объектами под водой или в космосе (в агрессивных средах). Новая архитектура механизма компактна для транспортирования и эффективна в эксплуатации при агрессивной внешней среде. Проведен структурный синтез, рассчитано число степеней свободы выходного звена. Предложен общий подход к решению обратной задачи о положениях. Приведено ее решение на примере одной кинематической цепи. При решении задачи о положениях применены матрицы Денавита — Хартенберга. Положение выходного звена, описанное этой матрицей, использовано для представления его точек в системе координат основания. Применены уравнения связей, представляющие собой расстояния между точками основания и выходного звена.

Литература

[1] Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. Москва, Наука, 1988. 640 с.

[2] Глазунов В., Колискор А., Крайнев А. Пространственные механизмы параллельной структуры. Москва, Наука, 1991. 95 с.

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

[4] Merlet J.P. Parallel robots. Springer, 2006. 402 p.

[5] Taghirad H. Parallel robots. Mechanics and control. CRC Press, Taylor & Francis, 2013. 525 p.

[6] Siciliano D., Khatib O., eds. Springer handbook of robotics. Springer, 2016. 2227 p.

[7] Ганиев Р.Ф., Глазунов В.А., Филиппов Г.С. Актуальные проблемы машиноведения и пути их решения. Волновые и аддитивные технологии, станкостроение, роботохирургия. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2018, № 5, с. 16–25.

[8] Филиппов Г.С., Глазунов В.А. Перспективы применения механизмов параллельной структуры в аддитивных технологиях изготовления центрального тела сопла турбореактивного двигателя, высокопрецизионных хирургических манипуляциях, зондовой диагностике плазменных потоков. Проблемы машиностроения и автоматизации, 2018, № 3, с. 121–128.

[9] Nhan N.H.K., Tung V.D., Kheylo S., et al. Oscillations and control of spherical parallel manipulator. Int. J. Adv. Robot. Syst., 2019, vol. 16, no. 3, doi: https://doi.org/10.1177%2F1729881419846394

[10] Глазунов В.А., Филиппов Г.С., Родионов Ю.В. и др. Тренды развития структурных элементов подводных роботизированных мультиагентных комплексов. Мат. конф. МТУиП-2020. Санкт-Петербург, Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2020, с. 87–90.

[11] Fomin A., Glazunov V., Paik J. The design of a new rotary hexapod with a single active degree of freedom. In: Robotics and mechatronics. Springer, 2019, pp. 57–65.

[12] Antonov A., Glazunov V. Position, velocity, and workspace analysis of a novel 6-DOF parallel manipulator with “piercing” rods. Mech. Mach. Theory, 2021, vol. 161, art. 104300, doi: https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2021.104300

[13] Fomin A., Petelin D., Glazunov V. Calculation of drive mechanism for novel rotary hexapod with single motor. In: Engineer of the XXI Century. Vol. 70. Springer, 2019, pp. 17–28.

[14] Fomin A., Antonov A., Glazunov V., et al. Inverse and forward kinematic analysis of a 6-DOF parallel manipulator utilizing a circular guide. Robotics, 2021, vol. 10, no. 1, art. 31, doi: https://doi.org/10.3390/roboticsl0010031

[15] Глазунов В.А., Родионов Ю.В., Сплавский И.С. и др. Пространственный механизм с шестью степенями свободы. Патент РФ 202579. Заявл. 17.11. 2020, опубл. 25.02.2021.