АЛГОРИТМ ЕЙЛЕРА-ЛАГРАНЖА ДЛЯ ПРОЕКТУВАННЯ ДИНАМІЧНОЇ МОДЕЛІ.

УДК:519.168:004.94

DOI:10.25140/2411-5363-2018-3(13)-89-95

Автор:

Віргала Іван , Технічний університет Кошице, Машинобудівний факультет, Інститут технологій, мехатроніки і робототехніки, факультет робототехніки (Komenskeho Park 8, 042 00 Kosice, Slovakia).

Філаковскі Філіп , Технічний університет Кошице, Машинобудівний факультет, Інститут технологій, мехатроніки і робототехніки, факультет робототехніки (Komenskeho Park 8, 042 00 Kosice, Slovakia).

Мова статті: англійська

Анотація:

Актуальність теми дослідження. В наші дні робототехніка і мехатроніка стають мейнстримом. З розвитком цих галузей також зростають вимоги до обчислювальної техніки, оскільки основна увага приділяється чисельному моделюванню й алгоритмізації в кінематичному та динамічному моделюванні.

Постановка проблеми. При автоматизації всього процесу проектування динамічної моделі усуваються помилки, а час проектування значно зменшується.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Проектування динамічної моделі аналітичним способом дуже складний процес, особливо у випадках урахування глибини зображуваного простору. Для гіпернадлишкових маніпуляторів це практично неможливо. З цієї причини весь процес автоматизований.

Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Теорія методу Ейлера-Лагранжа автоматизована за допомогою роботизованого погляду на це питання.

Постановка завдання. У статті був запропонований алгоритм проектування динамічної моделі.

Виклад основного матеріалу. У статті розглядається процес автоматизованого проектування динамічної моделі механізмів з послідовною кінематичної структурою. У статті обговорюється формула Ейлера - Лагранжа. Аналітичний спосіб динамічного моделювання завжди є складною проблемою, особливо для механізмів з великою кількістю ступенів свободи. З цієї причини в статті показаний спосіб автоматизованого проектування динамічної моделі в MATLAB. Наше дослідження показує залежність часу обчислень від збільшення ступеня свободи. Залежність є функцією 3-го порядку. Насамкінець в роботі представлена автоматично створена зворотна динамічна модель в комплексі зі зворотною кінематичною моделлю, а також завдання планування траєкторії.

Висновки відповідно до статті. У статті наведена автоматизовано створена динамічна модель для механізмів із послідовною кінематичної структурою. У роботі також було визначено час для розробки динамічної моделі для декількох механізмів зі змінним числом ступенів волі.

Ключові слова:

динамічна модель; Ейлер-Лагранж; кінематично-надлишковий механізм.

Список використаних джерел:

1.   Spong, M. W., Hutchinson, S. & Vidyasagar, M., (2006). Robot Modeling and Control, ISBN: 978-0-471-64990-8. JOHN WILEY & SONS, INC [in English].

2.   Featherstone, R. (1983). The Calculation of Robot Dynamics using Articulated-Body Inertias. International Journal of Robotics Research, 1(2), 13–30 [in English].

3.   J. Y. S. Luh, M. W. Walker and R. P. C. Paul (1980). On-Line Computational Scheme for Mechanical Manipulators. (J. ASME, Trans.). Dynamic Systems, Measurement & Control, 2(102), 69–76 [in English].

4. Walker, M. W. & Orin, D. E. (1982). Efficient Dynamic Computer Simulation of Robotic Mechanisms. (J. ASME, Trans.). Dynamic Systems, Measurement & Control, (104), 205-211 [in English].

5. Featherstone, R. & Orin, D. (2000). Robot Dynamics: Equations and Algorithms. Proceedings from: IEEE International Conference on Robotics & Automation (pp. 826 – 834) [in English].

6. Sciavicco, L. & Siciliano, B. (2000). Modelling and control of robot manipulators. Springer Verlag [in English].

7. Asada, H. H., (2005). Introduction to Robotics. Massachusetts Institute of Technology [in English].

Завантажити