Методы моделирования и дистанционного управления движением роботов

• Автор: Белоусов, Игорь Рафаилович
• Шифр специальности: 01.02.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 257 с. : ил

МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ РОБОТОВ
Содержание
Введение
Глава 1. Моделирование динамики роботов-манипуляторов
1.1. Обзор методов описания кинематики и динамики манипуляционных роботов
1.2. Вывод основных кинематических соотношений
1.3. Формирование системы уравнений динамики
1.4. Оценка вычислительной эффективности уравнений динамики
1.5. Описание кинематики и динамики манипуляторов с поступательными шарнирами
1.6. Применение символьных преобразований
1.7. Модели приводов и механических передач
Выводы
Глава 2. Интегрирование уравнений динамики манипуляторов
2.1. Использование неявной разностной схемы
2.2. Учет ограничений по току и напряжению
2.3. Применение неявных методов для манипуляторов
с люфтом
2.4. Учет упругости в шарнирах
2.5. Применение неявных методов для манипуляторов с позиционно-скоростной следящей системой
Выводы

Глава 3. Моделирование движения космического манипулятора на имитационном стенде-тренажере
3.1. Обзор систем моделирования космических манипуляторов
3.2. Анализ динамики и условий функционирования БКМ
и выбор архитектуры стенда-тренажера
3.3. Организация работы стенда в масштабе
реального времени
3.4. Результаты экспериментов
Выводы
Глава 4. Управление роботами через сеть Интернет
4.1. Обзор систем и методов дистанционного управления роботами
4.2. Состав оборудования, программная реализация,
потоки данных
4.3. Виртуальная среда для дистанционного управления роботами
4.4. Графический пульт управления роботом
4.5. Дистанционное программирование движения роботов
4.6. Экспериментальная отработка алгоритмов дистанционного управления
4.6.1. Управление роботом манипулятором РМ-
4.6.2. Управление роботом манипулятором CRS А
4.6.3. Управление мобильным роботом Nomadic
4.7. Задачи практикума по робототехнике с возможностью дистанционного управления роботом
4.8. Обеспечение безопасности работы системы управления робота с открытым доступом через Интернет
Выводы

Глава 5. Взаимодействие робота-манипулятора с
подвижными объектами
5.1. Обзор существующих систем
5.2. Постановка задач. Архитектура системы
5.3. Автоматический захват стержня на бифилярном подвесе
5.4. Взаимодействие со сферическими маятниками
Выводы
Глава 6. Управление роботом-манипулятором через Интернет в задаче захвата подвижного объекта
6.1. Постановка задачи
6.2. Алгоритмы прогнозирования движения объектов
6.3. Экспериментальная отработка
Выводы
Заключение
Литература

С основанием манипулятора Т0 свяжем неподвижную систему координат (СК) Бо, потребовав, чтобы одна из ее осей совпадала с осью первого поворота его, г, а начало находилось в центре первого шарнира -точке О] (см. рис. 1.1).

- [ /к . ■
Д i/j /

- Ш--
Рисунок 1.2а.
" ' V"'
Теперь построим систему координат Sb связанную с первым звеном Т|. Ее начало выберем в центре первого шарнира. Одну из координатных осей CK Si направим по оси первого поворота. Если ось второго поворота erot 2 II erot 1 , то направления 2-х оставшихся координатных осей выбираются с учетом геометрии звена (как правило, одна ось расположена вдоль звена, а другая в перпендикулярном направлении, см. рис. 1.2а). Если erot 2 -1- erot 1 , то одну из осей в плоскости, перпендикулярной erot 1, направим параллельно вектору erot2, а третья координатная ось будет дополнять выбранные две до правой ортогональной тройки (рис. 1.26).
Таким образом, как CK S0 и S|, так и CK S| и S2 будут иметь одну координатную ось с общим направлением, определяемым для So и Si вектором eroti, а для Si и S2 вектором erot 2. Поэтому матрицы перехода от So к Si и от Si к S2 будут матрицами поворотов относительно