Synthesis of laws of control of loading manipulator-tripod based on conditions of minimization of rotary base acceleration | Синтез законов управления погрузочным манипулятором-триподом из условия минимизации ускорения поворотного основания

Английский. Robotization of most severe and monotonous processes of agricultural production, in particular, handling and transport operations is a promising direction in the development of agro-industrial complex of Russia and other countries. Development of optimal control systems in parallel-serial manipulators with a large number of degrees of mobility, controlled either automatically or semi-automatically, linked to the problem of synthesis software movement actuators. The overall objective of moving the working member manipulator is divided into three phases - positioning, synthesis trajectory in space and the definition of the law of motion along the path. Programmed law of motion of the actuators must provide acceleration as small as possible, and therefore with the minimum inertial loading. Developed and tested was a dynamic model of the manipulator-tripod with concentrated masses in the form of Lagrange equations with undetermined multipliers. For the calculation of the manipulator programmed movements the synthesis of the system was performed that implemented these movements and determined the laws of change of control forces. Synthesized was the program law of motion of the linear actuator of the executive arm of the condition of minimum tangential acceleration, the implementation of which minimizes the inertial dynamic load on the bearing elements of the loading arm and move loads.

Русский. Роботизация наиболее тяжелых и монотонных технологических процессов сельскохозяйственного производства, в частности, погрузочно-разгрузочных и транспортных работ, является перспективным направлением развития агропромышленного комплекса России и других стран. Разработка оптимальных систем управления параллельно-последовательных манипуляторов с большим числом степеней подвижности, управляемых как в автоматическом, так и в полуавтоматическом режиме связана с проблемой синтеза программных движений исполнительных звеньев. Общая задача перемещения рабочего органа манипулятора разделяется на три этапа: позиционирование, синтез траектории в пространстве и определение закона движения по траектории. Программный закон движения исполнительных звеньев должен обеспечивать как можно меньшие ускорения, а, следовательно, и минимальные инерционные нагрузки. Разработана и апробирована динамическая модель манипулятора-трипода с сосредоточенными массами в виде уравнений Лагранжа с неопределенными множителями. Для расчета программных движений манипулятора проведен синтез системы уравнений, реализующей эти движения, и определены законы изменения управляющих сил. Синтезирован программный закон движения исполнительного линейного привода манипулятора из условия минимума касательного ускорения, реализация которого позволяет минимизировать инерционные динамические нагрузки на силовые элементы погрузочного манипулятора и перемещаемый груз.