Проблемы машиностроения и надежности машин, 2020, № 1, стр. 21-30

АНАЛИЗ ЖЕСТКОСТИ И ТОЧНОСТИ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ РОБОТА-ТРИПОДА

Е. В. Гапоненко 1*, Л. А. Рыбак 1, Л. Г. Вирабян 1

1 Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова
г. Белгород, Россия

* E-mail: gaponenkobel@gmail.com

Поступила в редакцию 06.04.2018
Принята к публикации 25.10.2019

Аннотация

В статье представлена методика определения жесткости и смещения выходного звена робота-трипода, входящего в состав роботизированного комплекса с модулями относительного манипулирования, с использованием матрицы Якоби. Показано, что карты жесткости позволяют выявить максимальную и минимальную жесткость в рабочем пространстве робота. Приведен алгоритм расчета погрешности, вызываемой смещением выходного звена под действием силы резания. Представлены результаты моделирования.

Ключевые слова: роботизированный комплекс, модуль относительного манипулирования, точность, карты жесткости, Якобиан, робот-трипод

DOI: 10.31857/S0235711920010071

Список литературы

  1. Kong H., Gosselin C.M. Type Synthesis of Parallel Mechanisms. Springer. 2007. P. 275.

  2. Merlet J.-P. Parallel Robots. Springer. 2006. P. 402.

  3. Крайнев А.Ф., Глазунов В.А., Муницына Н.В. Механизмы перемещения заготовки и инструмента для станка нетрадиционной компоновки // Станки и инструмент. 1995. № 7. С. 10.

  4. Глазунов В.А., Ласточкин А.Б., Терехова А.Н. Об особенностях устройств относительного манипулирования // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2007. № 2. С. 77.

  5. Глазунов В.А., Ласточкин А.Б., Шалюхин К.А. и др. К анализу и классификации устройств относительного манипулирования // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2009. № 4. С. 81.

  6. Рыбак Л.А., Мамаев Ю.А., Вирабян Л.Г. Синтез алгоритма коррекции траектории движения выходного звена робото-гексапода на основе теории искусственных нейронных сетей // Вестник Белгородского государственного технологического университа им. В.Г. Шухова. 2016. № 12. С. 142.

  7. Рыбак Л.А., Ержуков В.В., Чичварин А.В. Эффективные методы решения задач кинематики и динамики робота-станка параллельной структуры. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2011. С. 147.

  8. Вайнштейн И.В., Серков Н.А., Сироткин Р.О. Экспериментальное исследование статической жесткости 5-координатного фрезерного станка с параллельной кинематикой // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2007. № 5. С. 102.

  9. Мерзляков А.А., Серков Н.А., Сироткин Р.О. Экспериментальные исследования динамических свойств станка с параллельной кинематикой // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2008. № 1. С. 98.

  10. Gosselin C.M. Stiffness mapping for parallel manipulator // IEEE Trans. On Robotics and Automation. 1990. V. 6. P. 377.

  11. El-Khasawneh B.S., Ferreira P.M. Computation of stiffness and stiffness bounds for parallel link manipulato // Int. J. Machine Tools & Manufacture. 1999. V. 39. № 2. P. 321.

  12. Company O., Pierrot F., Fauroux J.C. A method for modeling analytical stiffness of a lower mobility parallel manipulator // Proc. of IEEE ICRA: Int. Conf. On Robotic and Automation. 2010. V. 28. № 5. P. 719.

  13. Qiang Zeng, Kornel F. Ehmann, Jian Cao. Tri-pyramid Robot: stiffness modeling of a 3-DOF translational parallel Manipulator // Robotica. 2016. V. 34. № 2. P. 383.

  14. Corradini C., Fauroux J.C., Krut S., Company O. Evaluation of a 4 degree of freedom parallel manipulator stiffness // Proc. of the 11th Word Cong. In Mechanism & Machine Science, IFTOMM’2004. 2004.

  15. Huang T., Zhao X., Whitehouse D.J. Stiffness estimation of a tripod-based parallel kinematic machine // IEEE Trans. on Robotics and Automation. 2002. V. 18. № 1.

  16. Dong W., Du Z., Sun L. Stiffness influence atlases of a novel flexure hinge-based parallel mechanism with large workspace // Proc. of IEEE ICRA: Int. Conf. on Robotic and Automation. 2005.

  17. Pashkevich A., Chablat D., Wenger P. Stiffness analysis of overconstrained parallel manipulators // Mechanism and Machine Theory. 2009. V. 44. № 5. P. 966.

  18. Pashkevich A., Klimchik A., Caro S., Chablat D. Cartesian stiffness matrix of manipulators with passive joints: Analytical approach // in Proc. IEEE Int. Conf. Intell. Robots Syst. 2011. P. 4034.

  19. Робототехническая установка для обработки деталей: пат. 2415744 Рос. Федерация: МПК B25J 9/00 / В.А. Глазунов, К.А. Шалюхин, С.В. Левин, С.Д. Костерева; заявитель и патентообладатель Учреждение Российской академии наук Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН. № 2009112772/02; заявл. 06.04.2009; опубл. 10.04.2011, Бюл. № 10. 3 с.: ил.

  20. Lee K.-M., Shan D.K. Kinematic Analysis of a Three-Degress-of-Freedom In-Parallel Actuated Manipulator // IEEE. J. of Robotics and. Automation. 1988. № 3.

  21. Pundru Srinivasa Rao, Nalluri Mohan Rao. Position Analysis of Spatial 3-RPS Parallel Manipulator // International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research. 2013. V. 2. № 2. P. 80.

Дополнительные материалы отсутствуют.