Авторы

Модель управления многозвенным роботом-манипулятором в условиях неопределенности внешней среды

Предложена структура модели управления многозвенным роботом-манипулятором, отличительной чертой которой выступает включение в нее блоков решения задач прямой и обратной динамики, использующих нечеткий интервальный метод. Актуальность темы исследования характеризуется необходимостью разработки и внедрения робототехнических комплексов для замены человеческого труда в условиях опасных и вредных производств, а также совершенствованием алгоритмического обеспечения систем управления роботами в условиях неопределенности внешней среды. Разработаны алгоритмы решения прямой и обратной задач динамики многозвенных роботов-манипуляторов, в основе которых лежит описание движения звеньев робота в виде системы уравнений, учитывающих неопределенности внешней среды, моделируемой методами нечеткой логики. Объектом исследования выступали технологические зоны в непосредственной близости от агрегатов окомкования мелкорудного сырья и рудонагревательных печей горно-обогатительных комбинатов, где присутствуют факторы неопределенности внешней среды двух основных групп: к первой относятся факторы, затрудняющие определение координат целевого объекта захвата ­МРМ (например, как следствие запыленности среды), ко второй – факторы, влияющие на перемещение подвижных частей робота (например, вызванные износом или нагревом частей механизмов). Апробирование предложенных алгоритмов проводилось в модельном эксперименте в среде MatLab с использованием инструментов физического моделирования Simscape, а также Robotics System Toolbox для проектирования, моделирования и тестирования робототехнических приложений. Эксперимент показал, что точность позиционирования концевого эффектора многозвенного робота-манипулятора в случае применения предложенного интервального метода хотя и составляет не доли, а несколько процентов от заданного терминального положения, тем не менее превосходит решения, получаемые с использованием стандартного инструментария Robotics System Toolbox, не адаптированного для работы в условиях неопределенности внешней среды. Читать дальше...