АНАЛІЗ ПНЕВМАТИЧНОЇ ПРУЖИНИ З’ЄДНАННЯ ГІПЕРНАДЛИШКОВОГО МАНІПУЛЯТОРА

УДК:621.865.8

DOI: 10.25140/2411-5363-2018-4(14)-66-77

Автор:

Гмитерко Олександр, Технічний університет Кошице (Letna 9,042 00 Košice, Slovak Republic).

Мікова Любіца , Технічний університет Кошице (Letna 9,042 00 Košice, Slovak Republic).

Прада Ерік,

Мова статті: англійська

Анотація:

Актуальність теми дослідження. Ця дослідницька робота присвячена розробці та аналізу з’єднання гіпернадлишкового маніпулятора/механізму. У статті досліджується ланка маніпулятора 6-DOF, що складається з пневматичних і електромагнітних приводів. Переміщення верхньої платформи з’єднання досягається пневматичними приводами, а саме пневматичними пружинами. Основним напрямком цього дослідження є аналіз пневматичної пружини та її властивостей. З цієї причини аналіз FEM виконується в програмному забезпеченні SolidWorks. У висновку обговорюються результати. Пневматичні приводи можуть відігравати цікаву роль, як можливість змінювати механічні властивості маніпуляторів.

Постановка проблеми. Аналіз пнемо-пружного приводу для гіпернадлишкового маніпулятора.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Більшість маніпуляторів складається з електричних приводів. Використання пневматичних приводів надає маніпуляторам нових властивостей, таких як зміна жорсткості.

Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Пневматичні пружини все ще знаходяться в процесі дослідження з точки зору механізмів приводу.

Постановка завдання. У статті проведено моделювання та аналіз пневматичної пружини.

Виклад основного матеріалу. У цій статті досліджено сферу моделювання в програмному забезпеченні SolidWorks. Спершу побудована CAD модель нового сегмента для гіпернадлишкового маніпулятора і описані його основні частини. Далі на етапі попередньої обробки детально описані кроки та налаштування для обчислювального ядра SolidWorks. Друга половина статті зосереджена на розрахунках та оцінці результатів моделювання.

Висновки відповідно до статті. У статті представлено новий вид з’єднання маніпулятора. З’єднання аналізується і тестується за допомогою моделювання.

Ключові слова:

сільфонний; гіперрезервірованний; пневматичний; маніпулятор.

Список використаних джерел:

      D. Koniar, L. Hargaš, M. Hrianka, V. Bobek, P. Drgoňa, P. Fibich, Kinematics analysis of biomechanical systems using image analysis, Metalurgija (Metallurgy), Vol. 49 (2/2010), ISSN 1334-2576.

2.   G. S. Chirikjian, J. W. Burdick, An Obstacle Avoidance Algorithm for Hyper-Redundant Manipulators, IEEE Transaction on Robotics and Automation (1990), pp. 625 – 631.

3. H. B. Brown, M. Schwerin, E. Shammas, H. Choset, Design and Control of a Second-Generation Hyper-Redundant Mechanism, IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems (2007), pp. 2603 – 2608.

4. G. S. Chirikjian, J. W. Burdick, Parallel Formulation of the Inverse Kinematics of Modular Hyper-Redundant Manipulators, IEEE International Conference on Robotics and Automation (1991), 708–713.

5. J. Borenstein, G. Granosik, Integrated, Proportionally Controlled, and Naturally Compliant Universal Joint Actuator with Controllable Stifness, United States Patent (2005).

6.  G. Granosik, J. Borenstein, Integrated Joint Actuator for Serpentine Robots, IEEE/ASME Transaction on Mechatronics (2005), Vol. 10, No 5, pp. 473 – 481.

7. R. Harťanský, V. Smieško, L. Maršálka, Numerical Analysis of Isotropy Electromagnetic Sensor Measurement Error, Measurement Science Review, Vol. 13, No. 6, pp. 311-314, ISSN 335-8871.

8. D. Samek, J. Javorik. Numerical Analysis of Shape  Stability of Rubber Boot, International Journal of Mechanics, Vol. 7, No. 3, pp. 294-301, ISSN: 1998-4448.

9. Oliver A. Shergold, Norman A. Fleck, D. Radford. The uniaxial stress versus strain response of pig skin and silicone rubber at low and high strain rates, International Journal of Impact Engineering (2006), Vol. 32, pp. 1384-1402, ISSN: 0734-743X.

10. I. Chowdhury, S. Dasgupta. Computation of Rayleigh Damping Coefficients for Large System, The Electronic Journal of Geotechnical Engineering (2003), Vol. 8,  Bundle 8C.

11. Wiliam W. Feng, John O. Hallquist. On Mooney-Rivlin Constants for Elastomers, 12. th. International LS-DYNA Users Conference, pp. 1-10.

12. Detailed vibration isolation theory. Farrat isolevel Ltd. (2014) online: http://www.farrat.com

13. Richad Q. van der Linde. Design, Analysis, and Control of a Low Power Joint for Walking Robots, by Phasic Activation of McKibben Muscles, IEEE Transactions on Robotics and Automation (1999), Vol. 15, No. 4, pp. 599-604, ISSN: 1042-296X.

14. Ruiyi Tang, Dikai Liu. An Enhanced Dynamic Model for McKibben Pneumatic Muscle Actuators, Proceedings of Australasian Conference on Robotics and Automation (2012), Victoria University of Wellington, New Zealand.

Завантажити