COMPUTER MODELING IN MSC ADAMS/VIEW AS PART  OF A MODERN APPROACH TO THE DESIGN  OF MECHANICAL SYSTEMS OF ROBOTS

Дaринa  Гpoнцoвa

doi:10.25140/2411-5363-2021-2(24)-23-32

Автор(и)

Дaринa Гpoнцoвa Technical University of Kosice, Словаччина https://orcid.org/0000-0002-5988-8353

DOI:

https://doi.org/10.25140/2411-5363-2021-2(24)-23-32

Ключові слова:

маніпулятор; моделювання; кінематичний і динамічний аналіз; кінцевий ефектор; траєкторія

Анотація

Розвиток комп'ютерних технологій виводить на передній план використання комп'ютерного моделювання механічних об’єктів. Вихідні дані величин, отримані в графічній формі під час моделювання, дозволяють оцінити поведінку моделі в реальному часі протягом робочого циклу.

Існує кілька методів побудови кінематичної моделі робота. Найбільш поширеним методом є згода про кінематичне моделювання Денавіта-Хартенберга. Г. С. Каліцін також вирішував завдання для плоских і сферичних механізмів за допомогою матричного обчислення. На можливість використання кватерніонів або бікватерніонов в кінематиці тіла вказав Й. Новак. Загальні методи аналітичного рішення обговорювалися С. Г. Кисліциним та Я. Ф. Морошкіним У кінематику просторових механізмів використання матричного обчислення ввів також чеський механік В. Брат.

Про доцільність і узагальненість використання матричного методу говорить не тільки можливість включення зазорів окремих членів безпосередньо в рівняння, але і зручність використання комп'ютера зі складними методами чисельного рішення систем рівнянь. Окремі рухи, які здійснюються одночасно, можна описати матричними рівняннями. Рішення матричним методом показано на зібраній моделі робота в програмі MSC Adams.

Метою роботи є вирішення прямої задачі кінематики в Matlab з використанням матричного методу і моделювання робота за допомогою MSC Adams View. Результати рішення обробляються графічно в обох програмах. Основна мета полягала в тому, щоб отримати траєкторії кінцевих точок ефекторів робота як в Matlab, так і в MSC Adams / View.

3D комп’ютерна модель маніпулятора створена в MSC Adams. Використано елементи моделювання і процедури формування тіл та їх кінематичних зв’язків. Після проєктування моделі перевіряється працездатність і запускається процес моделювання.

MSC Adams працює з 3D-моделлю. Перевагою є можливість моделювання руху моделі-прототипу і управління нею в програмному середовищі, а також перевірка працездатності у вигляді 3D-візуалізації. За результатами моделювання можна побудувати реальну модель і спроектувати приводи. При проєктуванні приводів для механічної системи необхідно звертати увагу на максимальну величину сил при роботі з різними вантажами, і тому необхідно розробити привод із відповідними параметрами для конкретної цілі використання маніпулятора.

Посилання

Craig, J.J. (2005). Introduction to robotics: mechanics and control. Upper Saddle River: Pearson Prentice Hall.

Murray, R.M., Li, Z., & Sastry, S.S. (1994). A Mathematical Introduction to Robotic Manipulation. University of California: CRC Press.

Paul, R.P. (1981). Robot manipulators, Mathematics, Programming and Control. Cambridge. MA: MIT Press.

Hartenberg, R.S., & Denavit, J. (1955). A kinematic notation for lower pair mechenisms based on matrices. Journal of Applied Mechanics, 77, 215-221.

Brát, V. (1981). Maticové metódy v analýze prostorových vázaných systému. Praha: Academia.

Kozlov, V.V., Makaričev, V.P., Timofejev, A.V., & Jurevič, E.I. (1984). Dynamika riadenia robotov. Nauka.

Stejskal, V, Valášek, M. (1996). Kinematics and dynamics of Machinery. Marcel Dekker.

Delyová, I., Frankovský, P., & Hroncová, D. (2011). Kinematics analysis of movement of a point of a simple mechanism. In Modelling of mechanical and mechatronic systems 2011, The 4th International conference, TU Košice, Herľany, Slovakia.

Gmiterko, A., Miková, Ľ., Prada, E. (2018). Analysis of air-spring for a link of hyper-redundant manipulator. Technical sciences and technologies, 4(14), 66-77.

Vavro, J., Jr., Vavro, J., Kováčiková, P., Bezdedová, R., Híreš, J. (2017). Kinematic and dynamic analysis and distribution of stress in items of planar mechanisms by means of the MSC ADAMS software. Manufacturing Technology, 17(2), 267-270.

Miková, Ľ. (2018). Didactic model of lift. Technical sciences and technologies, 3(13), 219-224.

Semjon, J., Kostka, J., Mako, P. (2018). Using the simulation program for the design and optimization of the production line. Technical sciences and technologies, 3(13), 61-67.