Development of the Mathematical Model of Movement of the Output Robot Rotating on the Basis of Positioning Possibility Analysis

Authors

  • Y. V. Turygin Kalashnikov ISTU
  • Y. V. Zubkova Kalashnikov ISTU
  • T. N. Speranskikh Kalashnikov ISTU

DOI:

https://doi.org/10.22213/2413-1172-2018-1-19-22

Keywords:

mathematical model, industrial robot, direct kinematics problem, inverse kinematics problem, direct dynamics problem

Abstract

The construction of a mathematical model of motion of the output link of an industrial robot with six degrees of freedom is considered in the study of the accuracy of its positioning. The mathematical model of the robot includes the solution of the inverse kinematics problem, the solution of the direct problem of dynamics, and also the problem of the position of the working point of the robot. Significant influence on the characteristics of control systems of complex mechatronic objects, such as manipulation robots, is provided by their kinematic and dynamic parameters, for the use of which in the implementation of the SS, it is necessary to give their detailed mathematical description. To solve this problem, two directions are used. The first is to create an accurate kinematic model of the manipulator, which makes it possible to uniquely determine its spatial configuration, which in turn will enable us to describe the laws of displacement of the working member. The second direction is the description of the dynamic characteristics and relationships existing in the manipulator, which will allow describing its behavior when moving along a given trajectory. The peculiarity of the model is the registration of deviations of the trajectory of the output link from the given position. The developed mathematical model will allow to obtain a more complete picture of the process of positioning the output link of the mechatronic complex with allowance for inertial forces and, thereby, to increase its accuracy when working out a spatial trajectory of arbitrary shape.

Author Biographies

Y. V. Turygin, Kalashnikov ISTU

DSc in Engineering, Professor

Y. V. Zubkova, Kalashnikov ISTU

PhD in Engineering

T. N. Speranskikh, Kalashnikov ISTU

Master’s Degree Student

References

Лелянов Б. Н., Шеленок Е. А. Математическая модель многосвязного объекта типа робот-манипулятор // Ученые заметки ТОГУ. 2011. Т. 2, № 1. С. 10-15. URL: http://pnu.edu.ru/media/ejournal/articles/ 2011/TGU_2_02.pdf (дата обращения: 08.11.2017).

Зубкова Ю. В. Исследование влияния полной погрешности при позиционировании электронного луча в АЭЛТК // Актуальные проблемы машиностроения : материалы Всерос. молодежной интернет-конф. (Владимир, 26-28 апреля, 2011 г.). С. 8-13. ISBN 978-5-93907-061-4.

Зубкова Ю. В., Сперанских Т. Н. Исследование погрешности позиционирования выходного звена робота при отработке траектории // Технические университеты: интеграция с европейскими и мировыми системами образования : материалы VII Междунар. конф. (Россия, Ижевск, 21-22 февраля 2017 г.). С. 81-86.

Мохов А. Д. Разработка математического и программного обеспечения систем управления мобильными роботами произвольной структуры с избыточными связями. Волгоград, 2014. 65 с. URL: http://vstu.ru/files/thesis_defence/7022/mohov_aleksandr_ dmitrievich.pdf (дата обращения: 08.11.2017).

Зубкова Ю. В., Сперанских Т. Н. Указ. соч.

Зубкова Ю. В., Сперанских Т. Н. Там же.

Турыгин Ю. В., Зубкова Ю. В. Динамическая составляющая погрешности позиционирования выходного звена мехатронного комплекса // Вестник ИжГТУ. 2012. № 2(54). С. 43-46.

Турыгин Ю. В., Зубкова Ю. В. Экспериментальное исследование влияния кинематической погрешности на точность позиционирования выходного звена мехатронного комплекса // Интеллектуальные системы в производстве. 2013. № 2(22). С. 100-104.

Егоров О. Д., Подураев Ю. В. Конструирование мехатронных модулей : учебник. М. : Станкин, 2004. 264 с.

Там же.

Published

02.04.2018

How to Cite

Turygin Ю. В., Zubkova Ю. В., & Speranskikh Т. Н. (2018). Development of the Mathematical Model of Movement of the Output Robot Rotating on the Basis of Positioning Possibility Analysis. Vestnik IzhGTU Imeni M.T. Kalashnikova, 21(1), 19–22. https://doi.org/10.22213/2413-1172-2018-1-19-22

Issue

Section

Articles