Управление движением автономного мобильного телескопического манипулятора

• Автор: Орлов, Игорь Викторович
• Шифр специальности: 01.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Глава 1. Математическая модель мобильного манипулятора
1.1. Описание устройства мобильного манипулятора
1.2. Алгоритм подбора в процессе движения неподвижно
стоящих предметов
1.3. Вывод уравнений движения мобильного манипулятора
1.3.1 Уравнения движения мобильного манипулятора в
форме Маджи
1.3.2 Уравнения движения мобильного манипулятора в
форме Аппеля
Выводы к главе
Глава 2. Разработка методики идентификации параметров мобильного манипулятора
2.1. Определение параметров электропривода мобильного манипулятора
2.1.1 Уравнения движения электродвигателя
2.1.2 Экспериментальные данные
2.1.3 Идентификация параметров электропривода с использованием уравнений стационарного движения
2.1.4 Идентификация параметров электропривода с использованием полных уравнений движения
2.1.5 «Энергетическая» идентификация
2.1.6 Методика идентификации параметров двигателя постоянного тока
2.2. Идентификация масс геометрических параметров платформы мобильного манипулятора
2.2.1 Уравнения движения платформы мобильного
манипулятора
2.2.2 Определение момента инерции платформы методом физического маятника
2.2.3 Результаты эксперимента при движении платформы манипулятора
2.2.4 Определение параметров шасси манипулятора по результатам ходовых испытаний
Выводы к главе
Глава 3. Исследование влияния переходных процессов в
электроприводе на движение платформы мобильного
манипулятора
3.1. Устойчивость установившихся движений платформы мобильного манипулятора при постоянных напряжениях на двигателях
3.3. Управляемость и наблюдаемость при движении вдоль
полосы по сигналу оптронной линейки
Выводы к главе
Глава 4. Построение программных движений телескопического манипулятора на подвижной платформе
4.1. Влияние манипулятора на движение платформы
4.2. Программное движение как наложение новых связей
4.4. Численное исследование движения мобильного манипулятора
4.5. Вычисление напряжений и токов
4.7. Моделирование движения манипулятора со штангой переменной длины
4.7.1 Движение схвата по винтовой линии
4.7.2 Движение схвата по прямой линии
4.8 Движение мобильного манипулятора со штангой фиксированной длины

4.8.1 Движение схвата по винтовой линии
4.8.2 Движение схвата по прямой линии
4.9.0ценка энергетических затрат при движении мобильного
манипулятора
4.10. Оптимальный выбор передаточных чисел редукторов в
приводе манипулятора
Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

тУ = т аО.2 - V + £2 (V, + С/2)
о 2,2 ' , <2'23)
УП = -таУП—Щ^-П + ^-(ик-и2)
г г
Уравнения (2.23) совпадают с уравнениями (5) статьи [50], в которой для моментов, развиваемых электродвигателями, использовалась следующая линейная аппроксимация
■М(и,у) = с1и-с2у (2.24)
Здесь 17 - напряжение, подаваемое на двигатель, с2у - момент противоэлектродвижущей силы, у- угловая скорость ротора. В указанной статье рассматривается робот без редуктора (и = I), у которого центр масс находится на положительной части оси х,, а в данной работе - на отрицательной поэтому знаки у параметра а разные.
2.2.2 Определение момента инерции платформы методом физического маятника
Прежде чем начать определение масс геометрических характеристик платформы мобильного манипулятора по результатам пробных заездов, определим эти параметры известными «проверенными» методами для того чтобы провести сравнение результатов, полученных разными способами.
В монографии [ 18] подробно излагается методика определения моментов инерции твердых тел методом физического маятника. Этим методом определялся момент инерции платформы относительно оси Агх, Эксперимент проводился в два этапа: сначала определялась масса и расположение центра масс платформы мобильного манипулятора, затем на специальном подвесе при различных массах и углах начального отклонения оценивалось время, за которое робот совершал 40 колебаний, для каждого случая по формуле (2.25) вычислялся момент инерции. Измерения проводились при значениях угла начального отклонения 2° - 10°. В ходе эксперимента изменялась масса МР за