Для створення ефективних маніпуляторів мобільних роботів запропоновано функціонально-орієнтовану елементну базу (ФОЕБ). Вибір елементної бази здійснено на підставі аналізу схемних рішень маніпуляторів мобільних роботів. Обгрунтовано, що ефективними схемними рішеннями маніпуляторів є механізми з паралельними кінематичними зв'язками. Раціональною конструктивною схемою прийнято механізм, що має 6 штанг змінної довжини (гексапод). Розглянуто схеми маніпуляторів мобільних роботів із різним числом і видом суміщених опор штанг. Доведено, що для реалізації різноманітних схем може бути застосована однотипна елементна база у вигляді сферичних шарнірів. Розглянуто різні варіанти реалізації схемних рішень маніпуляторів, побудованих на запропонованій ФОЕБ. Сформульовано основні вимоги до елементної бази маніпуляторів мобільних роботів. Показано, що задоволення поставленим вимогам забезпечує ФОЕБ на базі гідро- або аеростатичних шарнірів різного виду. Запропоновано ряд варіантів схемних і конструктивних рішень регульованих сферичних гідро- та аеростатичних шарнірів. Високими точністними характеристиками відрізняється гідростатичний сферичний шарнір, що включає точну кулю з кераміки (карбід бора). Проведено технологічну апробацію даного схемного рішення шляхом виготовлення експериментального зразка. Розроблено регульований гідростатичний шарнір, оснащений мехатронною системою встановлення просторового положення сфери. Дане конструктивне рішення надає можливість регулювати положення сфери шарніра в межах діаметрального зазору. Запропоновано комбінований аеростатично-гідростатичний опорний вузол агрегатований із приводами маніпулятора. Вузол має струменеву систему регулювання опорних реакцій аеростатично-гідростатичних опор сферичного шарніра. Проведено технологічну апробацію розробленого пристрою. Для підвищення ефективності запропонованої елементної бази розроблено спеціальні алгоритми системи керування положенням сферичних шарнірів маніпуляторів. Алгоритми розроблені на підставі математичного моделювання динамічних процесів у шарнірних пристроях. Алгоритми включають реалізацію просторових полігармонічних переміщень сфери з цілеспрямованим вибором напрямку результуючих переміщень, що забезпечує необхідну точність та швидкодію процесу регулювання положення шарнірів маніпулятора.Для створення ефективних маніпуляторів мобільних роботів запропоновано функціонально-орієнтовану елементну базу (ФОЕБ). Вибір елементної бази здійснено на підставі аналізу схемних рішень маніпуляторів мобільних роботів. Обгрунтовано, що ефективними схемними рішеннями маніпуляторів є механізми з паралельними кінематичними зв'язками. Раціональною конструктивною схемою прийнято механізм, що має 6 штанг змінної довжини (гексапод). Розглянуто схеми маніпуляторів мобільних роботів із різним числом і видом суміщених опор штанг. Доведено, що для реалізації різноманітних схем може бути застосована однотипна елементна база у вигляді сферичних шарнірів. Розглянуто різні варіанти реалізації схемних рішень маніпуляторів, побудованих на запропонованій ФОЕБ. Сформульовано основні вимоги до елементної бази маніпуляторів мобільних роботів. Показано, що задоволення поставленим вимогам забезпечує ФОЕБ на базі гідро- або аеростатичних шарнірів різного виду. Запропоновано ряд варіантів схемних і конструктивних рішень регульованих сферичних гідро- та аеростатичних шарнірів. Високими точністними характеристиками відрізняється гідростатичний сферичний шарнір, що включає точну кулю з кераміки (карбід бора). Проведено технологічну апробацію даного схемного рішення шляхом виготовлення експериментального зразка. Розроблено регульований гідростатичний шарнір, оснащений мехатронною системою встановлення просторового положення сфери. Дане конструктивне рішення надає можливість регулювати положення сфери шарніра в межах діаметрального зазору. Запропоновано комбінований аеростатично-гідростатичний опорний вузол агрегатований із приводами маніпулятора. Вузол має струменеву систему регулювання опорних реакцій аеростатично-гідростатичних опор сферичного шарніра. Проведено технологічну апробацію розробленого пристрою. Для підвищення ефективності запропонованої елементної бази розроблено спеціальні алгоритми системи керування положенням сферичних шарнірів маніпуляторів. Алгоритми розроблені на підставі математичного моделювання динамічних процесів у шарнірних пристроях. Алгоритми включають реалізацію просторових полігармонічних переміщень сфери з цілеспрямованим вибором напрямку результуючих переміщень, що забезпечує необхідну точність та швидкодію процесу регулювання положення шарнірів маніпулятора.

  Повний текст PDF - 1.305 Mb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"