Mанипулационни системи за роботи с нишки.
Иван Чавдаров*, Иван Стоянов**
ЦЛМП-БАН, София, 1113, ул. “Акад. Г. Бончев”,
бл.1
* e-mail:ivan_chavdarov@dir.bg, http://www.inch.dir.bg/
** e-mail:ivan_stoyanov@dir.bg
Резюме
В статията се разглеждат особеностите на манипулационни системи задвижвани от нишки. Изложен е кинематичния и силов анализ, структурните характеристики и синтез и управлението на нишкови отворени и паралелни манипулатори.
[ назад ]
Oптимизации при проектиране на ротационни задвижващи модули на роботи
Веселин Павлов*, Иван Чавдаров**
* Технически университет, София, 1156, секция
Роботика,
Е-mail: vpavlov@vmei.acad.bg
** ЦЛМП-БАН, София, 1113, ул. “Акад. Г. Бончев”, бл.1
Резюме
В работата се разглеждат оптимизационни подходи при автоматизирано проектиране на ротационни задвижващи модули на роботи. Разгледани са ефективни подходи за многокритериална оптимизация, които са програмно реализирани и илюстрирани с числен пример. Оптималното решение се представя с чертеж в AutoCAD, което е удобно за проектанта.
[ назад ]
Геометричен синтез на манипулационна система обслужваща ограничено работно пространство с отвор
Иван Чавдаров*, Иван Стоянов**
ЦЛМП-БАН, София, 1113, ул. “Акад. Г. Бончев”,
бл.1
* e-mail:ivan_chavdarov@dir.bg, http://www.inch.dir.bg/
** e-mail:ivan_stoyanov@dir.bg
Резюме
Разглежда се геометричния синтез на равнинна манипулационната система МС с n ротационни връзки, обслужваща ограничено работно пространство с отвор. Изведени са критерии за определяне на необходимия минимален брой звена за обслужване на зададеното пространство и необходимите условия за преминаване през отвора. Дискутират се критерии за намиране на оптимални размери на звената.
[ назад ]
Подход в синтеза на манипулационни механизми за специализирани роботи
Веселин Павлов*, Иван Чавдаров**
* Технически университет, София, 1156, секция
Роботика,
Е-mail: vpavlov@vmei.acad.bg
** ЦЛМП-БАН, София, 1113, ул. “Акад. Г. Бончев”, бл.1
Резюме
Специализираните роботи използуват манипулационни механизми, които позволяват чрез подходящ структурно-метричен синтез да се получи траектория и ориентация на изпълнителния орган, съобразена с функционалното предназначение. Качеството на движение по синтезираната траектория зависи от управлението на входящите звена, а така също и от изменението на силово-деформационните характеристики на манипулационния механизъм в работния диапазон.
В работата се предлага подход за структурно метричен синтез, който гарантира постоянен знак на реакциите в кинематичните двоици, което е предпоставка за еднопосочно обиране на хлабини и контактни деформации, а така също за еднопосочност на обемните деформации. Подходът е илюстриран върху примерен манипулационен механизъм, за който е разработена програма за PC на Visual LISP for AutoCAD.
[ назад ]
Изследване на функционалните възможности на манипулационна система при наличие на препятствия в работната и зона
Иван Чавдаров, Иван Стоянов, Ивайло Георгиев
ЦЛМП-БАН, София, 1113, ул. “Акад. Г. Бончев”, бл.1
Резюме
Разглеждат се функционалните възможности на манипулационната система при наличие на препятствие в работното и пространство. Определени са кинематичните конфигурации, при които има колизия с препятствия. За зададени целеви точки се определя начина на достигане до тях, коефициент на сервиз и коефициент на мобилност.
[ назад ]
Автоматизирано проектиране на ротационни стави за роботи
Веселин Павлов **, Иван Чавдаров *
* ЦЛМП-БАН, София, 1113, ул. “Акад. Г. Бончев”,
бл.1
** Технически университет, София, 1156, секция Роботика
Резюме
Проектирането на ставите на робота е от изключително значение за постигане на цялостните функционални качества. Задачата налага спазването на мултипараметрични условия и има много вариантни решения. С помощта на специализирани програми за персонални компютри (PC), може да се облекчи работата на проектанта и намери подходящо инженерно решение за конкретните условия.
Изходно условие за проектиране на ставите са реакциите, определени от силовия анализ [4], [5], ставните ограничения, избраната система на задвижване и разположение на двигателните устройства. Също така изискванията по отношение на точност, контактни деформации в лагерите, коравина и податливост на възела като цяло.
Задачата се решава итерационно. Предвидени са цикли за връщане при незадоволителни резултати от записано гранично условие или по оценка на проектанта.
[ назад ]
Performance Evaluation of Manipulation Systems and Graphical Representation of the Characteristics
Tanio K. Tanev and Ivan N. Chavdarov
Central Laboratory of Mechatronics and Instrumentation,
Bulgarian Academy of Sciences, Acad. G. Bonchev St. Bl.1, 1113 Sofia, Bulgaria
Abstract
The estimation of the performance of manipulators is important to manipulators application and design. Service angle, manipulability, accuracy and some others determine the performance characteristics of robot manipulators. One of the performance characteristics is so called service angle, a concept first introduced by Vinogradov et al [1]. A similar approach was used by Yang and Lai [2]. They studied the service angle to a given point and introduced service sphere and free service regions. Kumar and Waldron [3] introduced the concept of dextrous workspace, defined as a volume within which every point can be reached by the manipulator end-effector with any desired orientation. As another measure for manipulator performance can be used the evaluation of the determinant of the Jacobian. On this base Yoshikawa [4] introduced the term manipulability, which involves the Jacobian and its transpose. Paul and Stevenson [5] estimated the kinematic performance of a spherical wrist by using the absolute value of the determinant of the Jacobian. Another performance index was proposed by Salisbury and Craig [6], i.e., the condition number of the Jacobian. Angeles [7] discussed manipulability and conditioning number and on this base considered the isotropy in machines. Klein and Blaho [8] consider four measures for dexterity: determinant, condition number, minimum singular value and joint range availability.
In the present paper, the service index, manipulability, condition number, minimum singular value and accuracy are considered. The indexes are applied to a SCARA type robot (Fig.1) and the results are graphically presented.
[ назад ]
Quasi-Static Analysis of Open-Closed Manipulation Systems for Robots
Vesselin I. Pavlov *, Ivan N. Chavdarov ** and Tanio K. Tanev **
* Technical University - Sofia, 1756 Sofia, Bulgaria
** Central Laboratory of Mechatronics and Instrumentation,
Bulgarian Academy of Sciences, Acad. G. Bonchev St. Bl.1, 1113 Sofia, Bulgaria
Abstract
The Quasi-static analysis of open-closed manipulation systems for robots is a stage of the design and the deformation analysis. An approach based on matrix transformation of the external forces into reaction and actuated forces of the joints is presented in the paper. In order to overcome the statically indeterminate case of the closed chains an approach of non-equality of links from force point of view is used, where some of the links are considered as beams and others as rods.
[ назад ]
Подход за статичен силов анализ на отворени манипулационни системи за роботи
Веселин Павлов **, Иван Чавдаров *
* ЦЛМП-БАН, София, 1113, ул. “Акад. Г. Бончев”,
бл.1
** Технически университет, София, 1156, секция Роботика
Резюме
Определянето на реалните сили, които действуват на отделните степени на подвижност на манипулационната система на робота, има важно значение както в етапа на проектиране, така и при експлоатация. Въз основа на тях се определят оптимални форми и размери на носещите сечения и се избират силовите изпълнителни механизми. Също така чрез тях може да се управлява оптимално робота за изпълнение на реална задача, свързана с преодоляване на сили.
В работата се предлага подход за статичен силов анализ на отворени манипулационни системи за роботи, върху които действуват сили, независещи от движението. Определят се вътрешните (реакциите) и външните (двигателните) сили, действащи в кинематичните двоици като един шест компонентен вектор, което е предпоставка за изчисляване на грешки, следствие силово обиране на хлабини и на контактни деформации в елементите на двоицата.
[ назад ]
e-mail: ivan_chavdarov@dir.bg тел.: (+359 2) 979 24 22