Рабочие зоны механизмов параллельной структуры и способы определения их формы и размеров

Благодаря уникальным свойствам механизмы параллельной структуры находят широкое применение в современной робототехнике. При синтезе таких механизмов важную роль играет размер рабочей зоны, так как на него влияют области так называемых особых положений, в которых он может потерять управляемость и подвижность. Существует несколько подходов к определению рабочих зон механизмов различных типов, однако в основном они представлены теоретическими исследованиями и не учитывают параметры реальных манипуляторов. Выполнено обобщение известных знаний о рабочих зонах механизмов параллельной структуры, их типах и способах определения формы и размеров, а также совершенствование этих способов для прикладного применения при синтезе механизмов реальных роботехнических устройств. Предложена и наглядно проиллюстрирована с помощью различных плоских и пространственных механизмов дополненная классификация рабочих зон механизмов. Полученные результаты позволяют оценивать пригодность манипулятора для практического применения уже на стадии его синтеза.

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.

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

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

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

[5] Захаров М.Н. Прочностная надежность оборудования. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. 123 с.

[6] Merlet J.-P. Parallel Robots. Springer, 2006. 402 p.

[7] Хейло С.В., Ларюшкин П.А., Глазунов В.Г., Эрастова К.Г. Определение рабочей зоны манипуляторов параллельной структуры. Справочник. Инженерный журнал с приложением, 2013, № 2(191), с. 27–31.

[8] Хейло С.В., Глазунов В.А. Решение задачи об управлении поступательно-направляющим механизмом параллельной структуры. Справочник. Инженерный журнал, 2013, № 10, с. 17–24.

[9] Stewart D. A Platform with Six Degrees of Freedom. Proc. of the UK Institution of Mechanical Engineers Proceedings, 1965-66, vol. 180, pt. 1, no 15, pp. 371–386.

[10] Merlet J.-P. Workspace-oriented methodology for designing a parallel manipulator. Proceedings of the 1996 international conference on robotics and automation, 1996, pp. 3726–3731.

[11] Glazunov V.A., Kraynev A.F., Rashoyan G.V., Trifonova A.N. Singular I Zones of Parallel Structure Mechanisms. Proc. 10th World Congress on TMM, Oulu, Finland, 1999, pp. 2710–2715.

[12] Ларюшкин П.А., Палочкин С.В. Рабочая зона манипулятора параллельной структуры с тремя степенями свободы. Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности, 2012, № 3(339), c. 92–96.

[13] Пащенко В.Н. Построение рабочей зоны шестистепенного манипулятора параллельной структуры на базе кривошипно-шатунного механизма. Интернет-журнал «Науковедение», 2016, т. 8, № 3. URL: http://naukovedenie.ru/PDF/142TVN316.pdf (дата обращения 15 марта 2017).

[14] Эрастова К.Г., Ларюшкин П.А., Глазунов В.Г. Рабочая зона и оптимальные геометрические параметры сферического манипулятора параллельной структуры. Сб. тр. XXVIII Междунар. инновационно-ориентированная конф. молодых ученых и студентов (МИКМУС — 2016), Москва, ИМАШ РАН, 2017, с. 310–313.

[15] Глазунов В.А., Аракелян В., Брио С., Рашоян Г.В. Скоростные и силовые критерии близости к сингулярностям манипуляторов параллельной структуры. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2012, № 1, с. 10–17.

[16] Глазунов В.А., Нгуен Нгок Хуэ, Нгуен Минь Тхань. К анализу особых положений механизмов параллельной структуры. Машиностроение и инженерное образование, 2009, № 4, с. 11–16.

[17] Ларюшкин П.А., Глазунов В.А., Эрастова К.Г. Определение максимальных усилий в приводах манипуляторов параллельной структуры по заданной величине внешней нагрузки. Машиностроение и инженерное образование, 2016, № 2(47), с. 40–46.