Анализ мгновенных состояний выходного звена механизма антропоморфного робота с использованием методов геометрического моделирования
https://doi.org/10.25206/1813-8225-2025-195-5-12
EDN: HIKOLK
Аннотация
Проведен анализ мгновенных состояний подвижной системы, связанной с выходным звеном антропоморфного робота на основе использования графических построений, выполняемых на фронтальной и горизонтальной проекциях. Выполнены построения скоростной плоскости и скоростного пучка при полученных мгновенных значениях обобщенных скоростей на примере заданного синтеза малых движений механизма антропоморфного робота. Синтез движений основан на использовании матриц частных передаточных отношений с использованием критерия минимизации квадратичного функционала объема движения. Графический анализ составляющих векторов абсолютных линейных скоростей трех точек подвижной системы позволил определить способ расчета промежуточных конфигураций руки антропоморфного робота, основанный на использовании весовых коэффициентов обобщенных скоростей. Представлены результаты расчетов тестового задания при компьютерном моделировании движения антропоморфного робота.
Об авторах
Ф. Н. Притыкин
Омский государственный технический университет
Россия
Россия
ПРИТЫКИН Федор Николаевич, доктор технических наук, профессор (Россия), профессор кафедры «Инженерная геометрия и САПР»
AuthorID (SCOPUS): 6507269253
г. Омск
Д. Б. Фёдоров
Омский государственный технический университет
Россия
Россия
ФЁДОРОВ Даян Борисович, преподаватель кафедры «Инженерная геометрия и САПР»
г. Омск
Список литературы
1. Zheng X., Han Y., Liang J. Anthropomorphic motion planning for multi-degree-of-freedom arms. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2024. P. 1–16. DOI: 10.3389/fbioe.2024.1388609.
2. Притыкин Ф. Н. Виртуальное моделирование движений роботов, имеющих различную структуру кинематических цепей: моногр. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2014. 172 с. EDN: RVBBIB.
3. Корендясев А. И., Саламандра Б. Л., Тывес Л. И. Манипуляционные системы роботов. Москва: Машиностроение, 1989. 472 с. ISBN 5-217-00461-4.
4. Кобринский А. А., Кобринский А. Е. Манипуляционные системы роботов. Москва: Наука, 1985. 343 c.
5. Kim H., Li Z., Milutinovic D., Rosen J. [et al.]. Resolving the redundancy of aseven dof wearable robotic system based on kinematic and dynamic constraint. 2012 IEEE International Conference on Robotics and Automation. 2012. P. 305–310. DOI: 10.1109/icra.2012.6224830.
6. Zacharias F., Schlette C., Schmidt F. [et al.]. Making planned paths look more human-like in humanoid robot manipulation planning. Proceedings – IEEE International Conference on Robotics and Automation. 2011. DOI: 10.1109/ICRA.2011.5979553.
7. Yamane K. Kinematic redundancy resolution for humanoid robots by humanmotion database. IEEE Robotics Automation Lett. 2020. Vol. 5 (4). P. 6948–6955. DOI: 10.1109/lra.2020.3026972.
8. Kim S., Kim C., Park J. H. Human-like arm motion generation for humanoid robots using motion capture database. 2006 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. 2006. P. 3486–3491. DOI: 10.1109/iros.2006.282591.
9. Huang Zhang H. T., Yang C., Chen C. L. P. Motor learning and generalization using broad learning adaptive neural control. IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2020. Vol. 67 (10). P. 8608–8617. DOI: 10.1109/tie.2019.2950853.
10. Nagahama K., Demura S., Yamazaki K. Robot learning of tool manipulation based on visual teaching with mitate expression. Advanced Robotics. 2021.Vol. 35 (12). P. 741–755. DOI: 10.1080/01691864.2021.1914724.
11. Deng M., Li Z., Kang Y. [et al.]. A learning-based hierarchical control scheme for an exoskeleton robot in human– robot cooperative manipulation. IEEE Transactions on Cybernetics. 2020. Vol. 50 (1). P. 112–125. DOI: 10.1109/tcyb.2018. 2864784.
12. Sasagawa A., Sakaino S., Tsuji T. Motion generation using bilateral control-based imitation learning with autoregressive learning. IEEE Access. 2021. Vol. 9. P. 20508–20520. DOI: 10.1109/access.2021.3054960.
13. Yang A., Chen Y., Naeem W., Fei M. Humanoid motion planning of robotic arm based on human arm action feature and reinforcement learning. Mechatronics. 2021. Vol. 78. 102630. DOI:10.1016/j.mechatronics.2021.102630.
14. Qian K., Liu H., Valls Miro J. [et al.]. Hierarchical and parameterized learning of pick-and-place manipulation from under-specified human demonstrations. Advanced Robotics. 2020. Vol. 34 (13). P. 858–872. DOI: 10.1080/01691864.2020.1778523.
15. Lu Z., Wang N., Li Q., Yang C. A trajectory and force dualincremental robot skill learning and generalization framework using improved dynamical movement primitives and adaptive neural network control. 2023. Neurocomputing. Vol. 521 (5). P. 146–159. DOI: 10.1016/j.neucom.2022.11.076.
16. Лучшие симуляторы роботов. URL: https://formant.io/blog/best-robot-simulators/ (дата обращения: 14.02.2025).
17. Сиразетдинов Р. Т., Деваев В. М., Камалов А. Р., Кацевман Е. М. Программный комплекс моделирования и виртуализации антропоморфного робота AR-601 на основе систем ROS И GAZEBO // Имитационное моделирование. Теория и практика: тр. Седьмой всерос. науч.-практ. конф. В 2 т. Москва, 2015. Т. 2. C. 328–331.
18. Артоболевский И. И. Теория пространственных механизмов. Москва; Ленинград: ОНТИ, 1937. 236 с.
19. Диментберг Ф. М. Теория винтов и ее приложения. Москва: Наука, 1978. 328 с.
20. Мерцалов Н. И. Теория пространственных механизмов. Москва: Машгиз, 1951. 206 с.
21. Тевлин А. М., Притыкин Ф. Н. Геометрический метод определения мгновенной винтовой оси при сложении трех винтовых движений // Современные проблемы динамики машин и их синтез. Москва: Изд-во МАИ, 1986. C. 4–8.
22. Притыкин Ф. Н., Кайбышев А. В. Анализ мгновенных состояний выходного звена шестизвенного пространственного манипулятора с помощью построения скоростной плоскости на комплексном чертеже // Приложение к журналу «Омский научный вестник». Омск: Изд-во ОмГТУ, 1998. С. 36–44.
23. Афонин В. Л., Макушкин В. А. Интеллектуальные робототехнические системы. Москва: Интернет-университет информационных технологий, 2005. 208 c. ISBN 5-9556-0024-8. EDN: SUIEOF.
Рецензия
Для цитирования:
Притыкин ФН, Фёдоров ДБ. Анализ мгновенных состояний выходного звена механизма антропоморфного робота с использованием методов геометрического моделирования. Омский научный вестник. 2025;(3):5-12. https://doi.org/10.25206/1813-8225-2025-195-5-12. EDN: HIKOLK
For citation:
Pritykin FN, Fedorov DB. Analysis of instantaneous states of the output link of anthropomorphic robot mechanism using geometric modeling methods. Omsk Scientific Bulletin. 2025;(3):5-12. (In Russ.) https://doi.org/10.25206/1813-8225-2025-195-5-12. EDN: HIKOLK
Просмотров:
24
JATS XML
Послать статью по эл. почте 