Преодоление тупиковых ситуаций синтеза движений антропоморфных роботов на основе использования перемещений оси схватоносителя по линейчатой поверхности, ограничивающей телесный угол сервиса

Предложен алгоритм синтеза движений руки антропоморфных роботов по вектору скоростей при установке объектов манипулирования, заданных в виде прямоугольных призм в контейнер. Алгоритм позволяет осуществлять выход из возникающих тупиковых ситуаций при компьютерном моделировании движений. Суть метода состоит в использовании перемещений руки, при которых ось схватоносителя перемещается и образует с некоторым приближением линейчатую поверхность, задающую телесный угол сервиса. С этой целью предложено использовать базу данных конфигураций, задающих определенные положения центра выходного звена и осей схватоносителя, совпадающих с образующими указанных линейчатых поверхностей. Представлены результаты расчетов промежуточных конфигураций при компьютерном моделировании движения антропоморфных роботов в организованной среде с использованием разработанного алгоритма.

1. Афонин В. Л. Интеллектуальные робототехнические системы. Москва: Интернет-университет информационных технологий, 2005. 208 c. ISBN 5-9556-0024-8.

2. Макаров И. М., Лохин В. М., Манько С. В. [и др.]. Интеллектуальные робототехнические системы: тенденции развития и проблемы разработки. Ч. 1 // Мехатроника, автоматизация, управление. 2004. № 9. C. 24–26.

3. Щербатов И. А. Интеллектуальное управление робототехническими системами в условиях неопределённости // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика. 2010. № 1. C. 73–77. EDN: KYTLCD.

4. Ющенко А. С. Интеллектуальное планирование в деятельности роботов // Мехатроника, автоматизация, управление. 2005. № 3. C. 5–18. EDN: YKBZOZ.

5. Whitney D. E. The Mathematics of Coordinated Control of Prosthetic Arms and Manipulators // Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control. 2010. № 94 (4). P. 303–309.

6. Кобринский А. А. Манипуляционные системы роботов. Москва: Наука, 1985. 343 с.

7. Корендясев А. И., Саламандра Б. Л., Тывес Л. И. Манипуляционные системы роботов. Москва: Машиностроение, 1989. 472 с. ISBN 5-217-00461-4.

8. Притыкин Ф. Н., Небритов В. И. Определение сферической кривой, задающей угол сервиса руки андроидного робота методом синтеза малых движений // Омский научный вестник. Сер. Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. 2018. Т. 2, № 3. С. 71–75. DOI: 10.25206/2588-0373-2018-2-3-71-76. EDN: YMCQKL.

9. Жданов Д. С., Костелей Я. В., Хохлова Л. А. [и др.]. Опыт решения обратной задачи кинематики для манипуляторов антропоморфного механизма AR-600 // Интеллектуальные системы 4-й промышленной революции: сб. материалов III Междунар. форума. Томск, 26–27 ноября 2019 г. Томск: ООО СТТ, 2020. C. 81–84. EDN: ASSESJ.

10. Притыкин Ф. Н. Виртуальное моделирование движений роботов, имеющих различную структуру кинематических цепей: моногр. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2014. 172 с. ISBN 978-58149-1693-8.

11. Притыкин Ф. Н., Небритов В. И. Исследование размеров и формы области в многомерном пространстве обобщённых скоростей, задающей допустимые мгновенные состояния механизма андроидного робота // Омский научный вестник. 2016. № 5 (149). С. 29–34. EDN: WXHOXP.

12. Ескенин Р. Н. Геометрическое моделирование и оптимизация процессов управления адаптивным промышленным роботом: автореф. дис. … канд. техн. наук. Омск: Изд-во СибАДИ, 2010. 20 c.

13. Гордеев О. И. Исследование формы и положения областей в многомерном пространстве заданных допустимых значений вектора обобщенных скоростей плоского семизвенного манипулятора // Информационные технологии в науке и производстве: материалы Всерос. молодеж. науч.-техн. конф. Омск, 09–10 февраля 2015 г. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2015. C. 216–222. EDN: TQFXIX.

14. Лебедев П. А. Аналитический метод определения коэффициента сервиса манипулятора // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1991. № 5. C. 93–98.

15. Небритов В. И. Определение максимальных значений параметров, задающих угол сервиса и множество конфигураций андроидного робота реализацией мгновенных состояний // Информационные технологии в науке и производстве: материалы III Всерос. молодежн. науч.-техн. конф. Омск, 9–10 февраля 2015 г. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2016. C. 215–220.

16. Притыкин Ф. Н., Небритов В. И. Конструирование линейчатых поверхностей, ограничивающих область допустимых положений звеньев механизмов манипуляторов при реализации мгновенных состояний // Программные системы и вычислительные методы. 2021. № 2. С. 74–90. DOI: 10.7256/2454-0714.2021.2.35574. EDN: ZNYZKL.