ЗАСТОСУВАННЯ МАНІПУЛЯТОРІВ ПРОМИСЛОВИХ РОБОТІВ НА ПІДПРИЄМСТВАХ ЛЕГКОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ

Анотація

Мета. Проведення кінематичного аналізу та комп’ютерного моделювання 3D-маніпулятора для автоматизації технологічних операцій на підприємствах легкої промисловості.

Методика. У роботі використано метод векторного перетворення координат, де ланки представлені у вигляді вільних векторів, а характерні точки – як радіус-вектори; метод кінематичного аналізу структурних груп; метод комп’ютерної симуляції та візуалізації (для моделювання використано програмне середовище Mathcad та принципи структурного аналізу груп Асура); метод параметричного синтезу мехатронної системи.

Результати. Отримано математичну модель функцій положення виконавчого органу та візуалізацію робочого простору (зони обслуговування) маніпулятора. Встановлено кінематичні обмеження щодо мінімальних і максимальних кутів повороту ланок, що є критичним для оптимізації взаємодії робота з об’єктом. Представлено мехатронну систему керування на базі мікропроцесорної платформи Arduino та сервоприводів активних кінематичних пар. Розроблено програмний код (скетч) для точного масштабування керуючих сигналів за допомогою функції map(), що дозволяє реалізувати плавні та скоординовані рухи виконавчого органу.

Наукова новизна. Вдосконалено аналітичні методи дослідження багатоланкових просторових механізмів зі специфічними кінематичними обмеженнями.

Практична значимість. Одержані результати досліджень забезпечують можливість автоматизації таких процесів, як розкроювання, зшивання та пакування, що підвищує точність і продуктивність виробництва. Отримано аналітичні вирази для розв’язання прямої задачі кінематики та точного визначення положення робочого інструмента у просторі. Одержані результати досліджень можуть бути використані при розв’язанні зворотної задачі кінематики для повної автоматизації планування траєкторій рухів маніпуляторів промислових роботів.