Методическое пособие 659

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................

3

1. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ МАНИПУЛЯТОРОВ

ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ.................................................

5

1.1. Управление манипуляторами в реальном масштабе

времени.......................................................................................

5

1.2. Общие уравнения динамики механической части

исполнительных механизмов...................................................

6

1.3. Уравнения движения манипулятора в декартовой

системе координат.....................................................................

9

1.4. Уравнения движения манипулятора

в цилиндрической системе координат...................................

11

1.5. Уравнения движения манипулятора

в сферической системе координат.........................................

16

1.6. Уравнения движения манипулятора

в угловой системе координат.................................................

20

1.7. Динамические модели электроприводов

промышленных роботов.........................................................

26

Контрольные вопросы.............................................................

33

2. ПРЯМЫЕ И ОБРАТНЫЕ ЗАДАЧИ О ПОЛОЖЕНИИ

И СКОРОСТИ. УПРАВЛЕНИЕ ПО ВЕКТОРУ СКОРОСТИ 34

2.1. Задачи управления промышленными роботами............

34

2.2. Кинематические уравнения общего вида.......................

36

2.3. Прямая и обратная задачи кинематики при управлении

манипулятором в цилиндрической системе координат.......

38

2.4. Прямая и обратная задачи кинематики при управлении

манипулятором в сферической системе координат.............

40

2.5. Прямая и обратная задачи кинематики при управлении

манипулятором в угловой системе координат .....................

42

2.6. Кинематические алгоритмы управления........................

45

Контрольные вопросы.............................................................

49

3. ПЛАНИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЙ ПРОМЫШЛЕННОГО

РОБОТА.......................................................................................

50

3.1. Общие вопросы планирования движений робота.........

50

3.2. Теоретический подход к построению

программных движений робота.............................................

53

3.3. Конечно-сходящиеся алгоритмы решения

рекуррентных неравенств.......................................................

56

3.4. Конечно-сходящийся алгоритм «Полоска-1»................

60

3.5. Построение программных движений

самоходной тележки................................................................

63

3.6. Построение программных движений манипулятора ...

65

3.7. Сплайн-интерполяция задающих сигналов ...................

68

Контрольные вопросы.............................................................

72

4. ДИНАМИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ

МАНИПУЛЯТОРАМИ..............................................................

73

4.1. Методы управления, основанные на решении

обратной задачи динамики.....................................................

73

4.2. Алгоритмы управления по ускорению...........................

77

4.3. Свойства и параметры систем, управляемых

по ускорению...........................................................................

88

4.4. Позиционное управление манипулятором

в декартовой системе координат............................................

94

4.5. Позиционное управление манипулятором

в цилиндрической системе координат...................................

96

4.6. Позиционное управление манипулятором

в сферической системе координат.......................................

100

4.7. Особенности контурного управления

манипуляторами ....................................................................

104

4.8. Управление манипулятором в базовой

системе координат.................................................................

108

4.9. Силовое управление манипулятором...........................

110

Контрольные вопросы...........................................................

115

5. АЛГОРИТМЫ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ

МАНИПУЛЯТОРАМИ............................................................

116

5.1. Адаптивный подход к управлению

манипуляционными системами ...........................................

116

5.2. Постановка задачи адаптивного управления...............

119

5.3. Адаптивное управление в рамках структуры

АСЭМ .....................................................................................

120

5.4. Адаптивное управление в рамках структуры

АСНМ.....................................................................................

123

5.5. Математическая модель исполнительного

электропривода робота .........................................................

125

5.6. Стабилизация пространственного движения

двухкоординатного манипулятора.......................................

130

Контрольные вопросы...........................................................

136

6. МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ

АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ.............................................

137

6.1. Варианты построения систем управления

манипуляторами ....................................................................

137

6.2. Вычислительная сложность алгоритмов управления

и выбор УВМ .........................................................................

141

6.3. Аппаратная реализация устройств сопряжения УВМ

с исполнительным механизмом робота...............................

152

6.4. Программная реализация алгоритмов решения

прямой и обратной задач кинематики.................................

160

6.5. Программная реализация алгоритма интерполяции...

167

6.6. Программная реализация алгоритмов адаптации .......

174

6.7. Программная реализация алгоритмов планирования

движения мобильного робота...............................................

180

Контрольные вопросы...........................................................

185

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.........................................................................

186

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.....................................

187