Научный журнал
ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ.
СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН. 2022; 2: 20-26

 

http://dx.doi.org/10.17213/1560-3644-2022-2-20-26

 

ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ИСПОЛНИТЕЛЬНОЙ ГРУППЫ АНТРОПОМОРФНОГО ЗАХВАТА С ГРУППОВЫМ ПРИВОДОМ И АДАПТИВНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ДВИЖЕНИЯ ЗВЕНЬЕВ

Жданова Ю.И., Дудоров Е.А., Богданов А.А.

Жданова Юлия Ильдаровна – ст. преподаватель, кафедра «Системная инженерия», зам. директора института кибернетики, zhdanova_yu@mirea.ru

Дудоров Евгений Александрович  – канд. техн. наук, доцент, кафедра «Машин и технологий обработки давлением и машиностроения», исполнительный директор НПО «Андроидная техника», dudorov@npo-at.com

Богданов Алексей Анатольевич – главный конструктор, rusandroid@mail.ru

 

Аннотация

Рассмотрены вопросы создания исполнительных групп звеньев захватов антропоморфных роботов для взаимодействия с различными объектами, аналогично человеческим возможностям в выполняемых действиях. Ключевыми проблемами при разработке антропоморфных захватов являются ограничения, налагаемые на допустимое количество используемых двигателей для требуемых параметров подвижности и их технические характеристики. Одним из решений данной проблемы может быть введение дополнительных связей функционирования в виде пружин в исполнительной группе звеньев. Рассмотрены способы, при которых усилия локализуются в пределах исполнительной группы звеньев. Описан способ, при котором усилия со стороны пружин замыкаются на внешнем объекте для обеспечения со стороны выходного звена дополнительного силового воздействия как на этапе контактов первого и второго звена, так и при достижении внешнего объекта третьим выходным звеном. Благодаря включению функционирующих соединений в конструкцию обеспечивается изменчивость схемной структуры и исключается кинематическая зависимость движения выходных звеньев, при этом обеспечивается их последовательное движение. Полученные результаты нашли своё отражение в разработке конструкторско-технологического макета захвата манипулятора антропоморфного робота космического назначения проекта «Теледроид».

 

Ключевые слова: антропоморфный захват, исполнительная группа звеньев, индивидуальный привод, групповой привод, кинематическая схема, адаптивное управление

 

Полный текст: [in elibrary.ru]

 

Ссылки на литературу

  1. Сорокин В.Г., Сохин И.Г. Возможные области применения антропоморфных роботов-помощников экипажей в отсеках перспективных космических комплексов // Пилотируемые полеты в космос. 2015. № 4(17). С.71 – 79.
  2. Дудоров Е.А., Сохин И.Г. Предназначение и задачи робототехнических систем в российской лунной программе // Изв. вузов. Машиностроение. 2020. № 12(729). С. 3 – 15. DOI 10.18698/0536-1044-2020-12-3-15.
  3. Пермяков А.Ф., Дудоров Е.А., Сохин И.Г., Шпонько А.А. Подготовка и проведение космического эксперимента с применением антропоморфного робота «Федор» // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2020. № 3(207). С. 64 – 72. DOI 10.17213/1560-3644-2020-3-64-72.
  4. Крючков Б.И., Усов В.М. Антропоцентрический подход в организации совместной деятельности космонавтов ПКК и робота-помощника андроидного типа // Пилотируемые полеты в космос. 2012. № 3(5). С. 42–57.
  5. Дудоров Е.А. Имитационно-моделирующие программно-аппаратные комплексы тренировки операторов робототехнических комплексов // Пилотируемые полеты в космос: Материалы XIV Междунар. науч.-практ. конф., Звездный городок, 17–19 ноября 2021 года / Государственная корпорация по космической деятельности «Роскосмос»; Научно-исследовательский испытательный центр подготовки космонавтов имени Ю.А. Гагарина. – Звездный городок, 2021. С. 35.
  6. Богданов А.А., Дудоров Е.А., Жданова Ю.И. Синтез структуры антропоморфного захвата с адаптивным приводом исполнительной группы звеньев // Необратимые процессы в природе и технике: Труды Десятой Всерос. конф.: в 3 ч. Москва, 29–31 января 2019 года. М.: Московский гос. техн. ун-т им. Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет), 2019. С. 309 – 312.
  7. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин: учебник для студентов высших технических учебных заведений: 6-е, изд. стер., перепеч. с 4-го изд. 1988 г. М.: Альянс, 2011. 639 с.
  8. Bogdanov A., Permyakov A., Zhdanova Y. Research of kinematics of an actuating group of an anthropomorphic gripper with a common drive //MATEC Web of Conferences. – EDP Sciences, 2018. Vol. 224. P. 01029.
  9. Жмудь В.А. Адаптивные системы автоматического управления с единственным основным контуром // Автоматика и программная инженерия.  2014. №. 2 (8). С. 106 – 122.
  10. Дудоров Е.А., Сохин И.Г., Богданов А.А., Колбасин Б.Г. Эргономическое сопровождение разработки антропоморфных робототехнических систем космического назначения // Изв. вузов. Машиностроение. 2021. № 1.С. 16–26, DOI: 10.18698/0536-1044-2021-1-16-26
  11. Rea P. On the design of underactuated finger mechanisms for robotic hands // Advances in Mechatronics. 2011. С. 131 – 154.
  12. Gao B. [et al.] A novel underactuated hand with adaptive robotic fingers //2016 IEEE International Conference on Information and Automation (ICIA). IEEE, 2016. С. 1392 – 1397.
  13. Bogdanov A. A., Permyakov A. F., Zhdanova Y. I. Synthesis of Structure of Actuating Link Group with Common Drive Based on Formation and Analysis of Scheme of Functioning //2019 International Science and Technology Conference “EastConf”. – IEEE, 2019. Р. 1 – 5.