Роботизированные системы с механизмами параллельной структуры на основе подвесных платформ

• Автор: Чистяков, Анатолий Юрьевич
• Шифр специальности: 05.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 139 с. : ил.

Глава 1. ВОЗМОЖНОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ РОБОТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ПОДВЕСНЫХ МНОГОСТЕПЕННЫХ ПЛАТФОРМ

1.1. Специфика робототехнических систем на основе подвесных

платформ
1.2. Схемы шестистепенных механизмов робототехнических систем параллельной структуры
1.3. Классификация робототехнических систем параллельной структуры на основе подвесных платформ
1.4. Возможности робототехнических систем параллельной структуры на базе подвесных платформ в погрузо-разгрузочных работах
1.5. Возможности робототехнических систем параллельной структуры на базе подвесных платформ при контроле

и наблюдении

1.6. Возможности применения робототехнических систем параллельной структуры на базе подвесных платформ в театре
1.7. Возможности применения робототехнических систем параллельной структуры при использовании аэростатических или гидростатических подъемных сил

1.8. Задачи исследования в данной диссертации Выводы по главе

Глава 2. СТРУКТУРА, СХЕМЫ И МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ С МЕХАНИЗМАМИ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ
2.1. Механизмы параллельной структуры в робототехнике
2.2. Требования к манипулированию и выбор схем подвешивания
2.3. Геометрия и кинематика подвижных платформ. Метод
/-координат
2.4. Метод составления геометрических соотношений при произвольном
расположении точек закрепления тросов на платформе
Выводы по главе 2
Глава 3. РАБОЧИЕ ЗОНЫ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ
СИСТЕМ НА ПОДВЕСНЫХ ПЛАТФОРМАХ
3.1. Область возможных положений платформы и ее сечения
3.2. Особые положения многостепенных платформ
3.3. Условия сохранения натяжения всех тросов подвеса и ограничения
области возможных положений платформы
3.4 Общая методика определения области возможных положений
платформы
3.5. Задачи динамики подвесных многостепенных платформ
3.6. Задачи расчета ошибок позиционирования (параметров положения)
платформы
3.7. Учет влияния сил веса тросов на область возможных положений
3.8. Точное и приближенные решения задачи о провисании троса
Выводы по главе 3
Глава 4. СХЕМЫ ПОДВЕСА МНОГОСТЕПЕННЫХ ПЛАТФОРМ
РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
4.1. Геометрия рабочей зоны, рабочего пространства, возможности расположения опор для лебедок и конфигурация рабочей зоны
4.2. Общие подходы к выбору вида и параметров схем систем подвешивания подвижных платформ

4.3. Ортогонализованные системы подвешивания платформы
4.4. Плоские (двумерные) системы подвешивания платформы
4.5. Трехмерные схемы, близкие к осесимметричным
4.6. Схемы с размещением нескольких лебедок над рабочей зоной
® 4.7. Комбинированные параллельно-последовательные схемы
Выводы по главе 4
Глава 5. УПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЕМ ПЛАТФОРМЫ:
ПРОГРАММЫ, ОШИБКИ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ И ОРИЕНТИРОВАНИЯ И ИХ КОМПЕНСАЦИЯ
5.1. Программы управления положением и структура систем управления 114 ф 5.2. Позиционные датчики обратных связей в замкнутых системах
управления движением платформ на подвесах
5.3. Датчики усилий натяжения тросов в системах управления
движением платформ на подвесах
5.4. Учет способов установки лебедок
5.5. Реализация, испытания макета
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 13
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

виду то обстоятельство, что неизвестными являются координаты трех совмещенных шарниров на платформе, а конкретно - три совокупности трех координат вершин треугольной платформы. Координаты трех точек полностью определяют пространственное положение платформы, как твердого тела. Если нужно определять координаты ее центра и параметры углового положения (например, углы поворота), то необходимо записывать три дополнительных геометрических соотношения. Это - постоянство расстояний между тремя указанными точками.
Именно для этого случая разработан и широко применяется предложенный А.Ш.Колискором метод получения геометрических соотношений для жестких приводных звеньев переменной (управляемой) длины, в литературе получивший наименование метода /-координат [75]. Приведем систему уравнений для этого метода в другой, более общей форме, чем это приводится в литературе (шарниры на основании могут не быть совмещенными). Для ДЛИН звеньев используем двухиндексные обозначения /у , где первый индекс / есть номер шарнира на основании (/= 1, 2, . . 6), а второй индекс у -номер шарнира на платформе (/= 1,2, 3). Система уравнений имеет вид
(Хп1_Хо1) (Уп1 " .У01) "Е (%п - 2а) ~ 1\
(-^п1 — -^02) (Уп1 " Уо2) 0?п1 - ^02) — /21
(*п2 - *оз)2 + Оп2 - ^оз)2 + (2П2 - 2о3)2
(Уп2 -^04) 4" (Уп2 ~ Уо4) (^п2 “
(*пЗ - А‘о5)2 + ОпЗ - Уо5? + (^пЗ - 2о5? = /532 (2.4)
(ТпЗ — ^-об) (УпЗ " Уоб) (УпЗ ~ 2о6)
(.X п)—-^пг) (Уп1 ~ У п2) ~^(.гп1~^п2) — «12
(рСп2~ ^пз) 4* (Уп2 ” Зпз) ^~(Уп2~^пз') — «23
(*п1_*пз) (Ул! " .Упз) (^п1 ” ^пз) — «31
Здесь подсистема шести первых уравнений (отмечены скобкой) определяет длины звеньев, а подсистема трех последних - постоянство сторон а2 , <з2з > «31 треугольника подвижной платформы. Нижний буквенный индекс п