Планирование траекторий экскаваторного оборудования в рабочем пространстве
Аннотация
В статье рассмотрено планирование в рабочем пространстве траекторий для рабочего оборудования экскаватора на основе прямых, циклоид, цепных линий и B-кривых на базисе B-сплайн функций. Описана математическая модель формирования B-кривых. Описанные модели реализованы в разработанном программном комплексе. Приведена методика перехода от координат точек траектории в рабочем пространстве к значениям обобщенных координат в конфигурационном пространстве и определения закона движения системы по заданным кривым рабочего пространства с нахождением значений изменения обобщенных координат, угловых скоростей и ускорений, являющихся входными данными для решения обратной задачи динамики. Сделан вывод о том, что предлагаемая методика может быть основой для анализа энергетических затрат при движении рабочего оборудования по траекториям различной формы при учете метода решения обратной задачи кинематики и налагаемыми при этом требованиями и ограничениями, а также для разработки алгоритмов оптимизации энергозатрат.
Об авторах
Петр Леонидович Кудряшов
МАДИ
Россия
Россия
соискатель уч. степени канд. техн. наук
Андрей Геннадьевич Савельев
МАДИ; МГТУ им. Н.Э. Баумана
Россия
Россия
д-р техн. наук, проф.
Список литературы
1. Безкоровайный, П. Г. Исследование нагружения рабочего оборудования гидравлического экскаватора при транспортировании ковша / П. Г. Безкоровайный, В. С. Шестаков, Т. И. Юсупов // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). – 2021. – № 11-1. – С. 209-218. – DOI 10.25018/0236_1493_2021_111_0_209. – EDN EPREUX.
2. Dombre, E. Modeling, Performance Analysis and Control of Robot Manipulators / E. Dombre, W. Khalil. – Newport Beach, CA: Wiley-ISTE Ltd, 2007. - 504 p.
3. Дуданов, И. В. Автоматизация исполнительных систем гидравлического экскаватора: специальность 05.13.06 "Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)": диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Дуданов Иван Владимирович; СамГТУ. – Самара, 2008. – 215 с. – EDN NQGYRN.
4. Lynch, K. M. Modern Robotics: Mechanics, Planning, and Control / K. M. Lynch, F. C. Park. – Cambridge, IL: Cambridge University Press, 2017. – 547 p.
5. Craig, J. J. Introduction to Robotics. Mechanics and Control. Third Edition. / J. J. Craig, M. J. Horton, A. Dworkin, C. Snyder and others. – Upper Saddle River, NJ 07458: Pearson Education, Inc., 2005. – 408 p.
6. Реброва, И. А. Автоматизация моделирования оптимальной траектории движения рабочего органа строительного манипулятора: специальность 05.13.12 "Системы автоматизации проектирования (по отраслям)": диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Реброва Ирина Анатолиевна; СибАДИ. – Омск, 2006. – 146 с. – EDN NODBHB.
7. The official home of the Python Programming Language: official website. – URL: https://www.python.org/ (дата обращения: 24.09.2024).
8. The open source Numpy library for the Python programming language: official website. – URL: https://numpy.org/ (дата обращения: 24.09.2024).
9. The Matplotlib data visualization library for the Python programming language. official website. – URL: https://matplotlib.org/ (дата обращения: 24.09.2024).
10. De Boor, C. A practical guide to splines / C. De Boor. - New York: Springer Verlag, 2001. – 346 p.
11. Гусев, Б. В. Фильтрация сигналов и согласование нагрузок: учебное пособие / Б. В. Гусев, Е. В. Лагунов, С. Н. Шабунин; Министерство науки и высшего образования РФ. – Екатеринбург : Издательство Уральского университета, 2022. – 138 с.
Рецензия
Рецензент: Л.А. Сладкова, д-р тех. наук, проф., РУТ (МИИТ)
Просмотров:
77
