Реалізація оптимальних енергетичних переміщень робочого органу дволанкового маніпулятора за параболоїдною траєкторією
Інтенсивне розповсюдження автоматизованих і роботизованих систем в будівельній промисловості ставить ряд проблемних і не вирішених задач, пов’язаних з ефективністю і надійністю їхнього використання, а саме зниження динамічних навантажень у елементах конструкції роботів і маніпуляторів, зниження ене...
Saved in:
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"
2022-06-01
|
| Series: | Mechanics and Advanced Technologies |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://journal.mmi.kpi.ua/article/view/253476 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Summary: | Інтенсивне розповсюдження автоматизованих і роботизованих систем в будівельній промисловості ставить ряд проблемних і не вирішених задач, пов’язаних з ефективністю і надійністю їхнього використання, а саме зниження динамічних навантажень у елементах конструкції роботів і маніпуляторів, зниження енерговитрат на виконання заданого процесу роботизованою системою. Особлива увага приділяється якості керування, зокрема в обмеженому робочому просторі при переміщенні робочих органів маніпуляторами з гідроприводом, які є домінуючими в будівництві.
Проблематика: Для зварювання металоконструкцій або при укладанні елементів будівлі із застосуванням маніпуляційних систем, технологія виконання таких робіт передбачає застосування задач переміщення спеціальних робочих органів по параболічним траєкторіям Для реалізації поставлених завдань маніпуляторами, необхідно визначити закони керування для системи приводу. Одним зі шляхів пошуку потрібних функцій для системи керування є застосування оптимізаційних задач за енергетичними критеріями і накладеними геометричними обмеженнями.
Мета: Розробити і дослідити режими руху привідного механізму гідравлічного маніпулятора з реалізацією енергоємного режиму роботи механічної системи на заданому просторі переміщення робочого органу за гіперболічною траєкторією.
Методика реалізації: Для реалізації поставленої мети дослідження запропоновано використати оптимізаційну задачу мінімізації енерговитрат в стрілової системи дволанкового маніпулятора на заданій параболічній траєкторії переміщення його робочого органу і обмеженому робочому просторі. В даній роботі розглядається задача умовної оптимізації, де обмеження робочого простору накладаються умовами руху робочого органу та граничними обмеженнями на переміщення виконавчих механізмів. Цільову функцію оптимізації сформовано у виді рівнянь Лагранжа зі складовими енерговитрат та рівняння параболи, що задає переміщення захоплювача маніпулятора.
Результати: Для реалізації оптимального керування дволанковим маніпулятором на заданій параболічній траєкторії, необхідно визначити екстремалі функціоналу цільової функції у виді рівняння Лагранжа за складовими, які в даному дослідженні були згортка залежності енерговитрат та заданого рівняння траєкторії переміщенні робочого органу. Рішення мінімуму цільової функції отримано в числовому виді на основі чого визначено вид полінома аналітичної залежності узагальнених координат від зміни часу.
Висновки: В подальших дослідженнях бажано розглянули критерії які б враховували різні силові навантаження, зокрема середньоквадратичне значення привідного зусилля та інтенсивність його зміни в часі, а також потрібно розробити функції поліномів, який можна буде виражати числові рішення оптимізаційних задач.
|
|---|---|
| ISSN: | 2521-1943 2522-4255 |