Устройство сверхлегкой роботизированной руки

Ибрахим Низар Ибрахим

doi:10.22213/2413-1172-2018-1-12-18

Авторы

И. Н. Ибрахим ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

DOI:

https://doi.org/10.22213/2413-1172-2018-1-12-18

Ключевые слова:

роботизированный манипулятор, степени свободы, воздушная манипуляция, БПЛА, гексакоптер, нелинейность

Аннотация

Данное исследование направлено на изучение устройства роботизированного манипулятора, предназначенного для использования в беспилотных летательных аппаратах (БПЛА). В последнее время БПЛА активно используются для наблюдения, а также спасательных и разведывательных операций. Кроме того, все более актуальным становится их применение в ситуациях, когда выполнение поставленной задачи является особо сложным или опасным для человека. Примерами таких ситуаций являются инспекция и техническое обслуживание газовых и нефтяных труб, работа с химическими и радиоактивными материалами. Выполнение задач в таком случае возможно благодаря установке роботизированных манипуляторов на БПЛА. Построение модели роботизированного манипулятора является сложной инженерной задачей ввиду большого количества степеней свободы. Предлагаемый манипулятор состоит из двадцати трех звеньев и двадцати восьми сочленений и включает три части: плечо, предплечье и кисть. В начале статьи приводится описание устройства частей роботизированного манипулятора; далее основное внимание уделяется изучению траектории движения и зависимости кинематических параметров от времени; в заключение выводятся уравнения, описывающие динамику движения в зависимости от требуемого крутящего момента.

Биография автора

И. Н. Ибрахим, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

аспирант

Библиографические ссылки

Korpela C., Orsag M., Pekala M. and Oh P. (2013). Dynamic stability of a mobile manipulating unmanned aerial vehicle - 2013. IEEE International Conference on Robotics and Automation, Karlsruhe, pp. 4922-4927. DOI: 10.1109/ICRA.2013.6631280.

Jimenez-Cano A. E., Martin J., Heredia G., Ollero A. and Cano R. (2013). Control of an aerial robot with multi-link arm for assembly tasks - 2013. IEEE International Conference on Robotics and Automation, Karlsruhe, pp. 4916-4921. DOI: 10.1109/ICRA.2013. 6631279.

Cano R., Pérez C., Pruaño F., Ollero A., Heredia G. (2013). Mechanical design of a 6-DOF aerial manipulator for assembling bar structures using UAVs. RED-UAS.

Bellicoso C. D., Buonocore L. R., Lippiello V. and Siciliano B. (2015). Design, modeling and control of a 5-DoF light-weight robot arm for aerial manipulation - 2015. 23rd Mediterranean Conference on Control and Automation (MED), Torremolinos, pp. 853-858. DOI: 10.1109/MED.2015.7158852.

Kondak K. (2014). Aerial manipulation robot composed of an autonomous helicopter and a 7 degrees of freedom industrial manipulator, 2014 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), Hong Kong, pp. 2107-2112. DOI: 10.1109/ICRA.2014. 6907148.

Suarez A., Jimenez-Cano A. E., Vega V. M., Heredia G., Rodríguez-Castaño A. and Ollero A. (2017). Lightweight and human-size dual arm aerial manipulator, 2017 International Conference on Unmanned Aircraft Systems (ICUAS), Miami, FL, USA, pp. 1778-1784. DOI: 10.1109/ICUAS.2017.7991357.

Suarez A., Heredia G. and Ollero A. (2016). Lightweight compliant arm with compliant finger for aerial manipulation and inspection, 2016 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), Daejeon, pp. 4449-4454. DOI: 10.1109/ IROS.2016.7759655.

Suarez A., Heredia G. and Ollero A. (2015). Lightweight compliant arm for aerial manipulation, 2015 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), Hamburg, pp. 1627-1632. DOI: 10.1109/IROS.2015.7353585.

Ibrahim I. N. & Al Akkad M. A. (2017). Studying the Disturbances of Robotic Arm Movement in Space Using the Compound-Pendulum Method. Bulletin of Kalashnikov ISTU, vol. 20, no. 2, pp. 156-159. ISSN 2413-1172 (online). DOI: http://dx.doi.org/10.22213/ 2413-1172-2017-2-156-159.

Ibrahim N. I., Al Akkad M. A. (2017). The Dynamics Model of a Robotic Human like Index Finger. Proceedings Fifth Forum of Young Researchers. Izhevsk, Kalashnikov ISTU, pp. 204-218. ISBN 978-5-7526-0753-0.

Там же.

Борисов О. И., Громов В. С., Пыркин А. А. Методы управления робототехническими приложениями : учеб. пособие. СПБ. : Университет ИТМО, 2016.

Там же.