Разработка комплекса для испытаний манипуляторов доения

• Автор: Солдатов, Виктор Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 175 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ИЗУЧАЕМОГО ВОПРОСА
1.1 Проблемы развития конструкции манипулятора доения
1Л Л Классификация и анализ существующих манипуляторов
1Л .2 Анализ функциональных особенностей доильных роботов
ведущих фирм-производителей
1.2 Проблемы развития инженерных методов и средств испытаний манипуляторов доения
1.2 Л Анализ существующих инженерных методов и средств испытаний манипуляторов доения
1.2.2 Классификация и анализ современных систем регистрации движения
1.3 Выводы и задачи исследований
ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИСПЫТАНИЯ МАНИПУЛЯТОРА ДОЕНИЯ

2.1 Определение критериев оценки эффективности работы манипулятора доения
2.1.1 Отклонение манипулятором доильных стаканов от вертикали
2.1.2 Безопасность снятия доильных стаканов
2.1.3 Значения интенсивности молоковыведения, при которых манипулятор переходит в режимы додаивания и отключения доильного аппарата
2.1.4 Рабочая зона манипулятора
2.1.5 Плавность движений исполнительного механизма манипулятора

2.2 Обоснование конструкции и режимных параметров испытательного
комплекса '
2.2.1 Погрешность регистрации положения движения точечного объекта
2.2.2 Определение пространственных координат точечного объекта
2.2.3 Определение кинематических и динамических характеристик движения
2.3 Выводы
ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА ПРОГРАММ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ МАНИПУЛЯТОРА ДОЕНИЯ
3.1 Этапы вычислительного эксперимента
3.2 Реализация программных средств
3.2.1 Система видеоанализа движения объектов в пространстве
3.2.2 Моделирование и оценка интенсивности молоковыведения
3.2.3 Расчет плавности изменения значений дискретной функции
3.3 Выводы
ГЛАВА 4 ПРОГРАММА И ЧАСТНЫЕ МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Программа исследований
4.2 Комплекс для испытаний манипуляторов машинного доения
4.3 Цикл лабораторных экспериментов
4.3.1 Методика определения погрешности регистрируемых характеристик движения оптической системой
4.3.2 Методика расчета погрешности моделирования пространственной траектории движения и ускорения свободного падения

4.4 Цикл производственных экспериментов
4.4.1 Методика проведения испытания манипуляторов доения
4.4.2 Методика оценки эффективности работы доильного манипулятора Ю1
4.5 Выводы ЮЗ
ГЛАВА 5 АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Ю4
5.1 Результаты лабораторных экспериментальных исследований
5.1.1 Результаты определения погрешности регистрации траектории движения
5.1.2 Результаты определения погрешности регистрации кинематических характеристик движения
5.2 Результаты производственных испытаний манипуляторов
5.2.1 Результаты испытаний манипулятора МД-Ф-1 до и после настройки рациональных параметров НО
5.2.2 Результаты сравнительных испытаний манипуляторов МД-Ф-1 и РЮАТКОМС М ИЗ
5.3 Экономическая эффективность применения испытательного комплекса
5.4 Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

СИСТЕМЫ РЕГИСТРАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ В ПРОСТРАНСТВЕ
Без использования маркеров
* высекая вмршмоскь # регистрируемых параметрах
С использованием маркеров
Механические
»узкая опцрагонннм*
- пирешнеста в регистрируемых параметрах!
Гироскопические
- помехи движения манипулятора вызванные мобходшоеть» установ» короіочки-контрвлпе ра
- высокая стоимость мросколо» Сот
-требование яопйпнйгепьнаи мини-еисгемы
Магнитные
- помехи движения манипулятора, вызванные необходимостью установки шробочкн-контрояпера
- переменчивую чрствитетьнояь сенсврое от « положения
- высокая стоимость магнитных маркеров сот j 40 евр«
Смешанные
- высокая стоимость системы
Оптические системы
- погрешности при пересечении траекторий движения дар и велее маркеров
- требование етерегмя предметов иа пути прохождения света от маркеров до камер . требование «тергоня пестароннш источников яркого света Шпиков)
Пассивные
Активные
Рисунок 1.2 - Классификация систем регистрации движения по способу работы с указанием основных недостатков
Рассмотрим рынок оптических систем регистрации движения. Первая и единственная отечественная разработка — StarTrac. Система представляет собой биомеханический аппаратно-программный комплекс, предназначенный для изучения движений и математического моделирования двигательной активности [61].
Комплекс включает в себя: персональный компьютер под управлением операционной системы Microsoft Windows; аналоговую или цифровую видеокамеру со штативом; программное обеспечение; алюминиевый переносной тест-объект; набор световозвращающих маркеров.