Abstract. The paper deals with the problem of compliance errors compensation in robotic-based milling. Contrary to previous works that assume that the forces/torques generated by the manufacturing process are constant, the interaction between the milling tool and the workpiece is modeled in details. It takes into account the tool geometry, the number of teeth, the feed rate, the spindle rotation speed and the properties of the material to be processed. Due to high level of the disturbing forces/torques, the developed compensation technique is based on the non-linear stiffness model that allows us to modify the target trajectory taking into account nonlinearities and to avoid the chattering effect. Illustrative example is presented that deals with robotic-based milling of aluminum alloy.

No abstract

In this paper, a reduced elasto-dynamic model of the robotic based milling process is presented. In contrast to previous works, it takes into account the interaction between the milling tool and the workpiece that depends on the endeffector position, process parameters and cutting conditions (spindle rotation, feed rate, geometry of the tool, etc.). To reduce the dimension of the problem, the robot dynamics is described as an equivalent mass-spring-damper system with six dimensions. This approach, based on the Rayleigh-Ritz approximation, aims at decreasing computational cost and at avoiding inaccuracy due to ill-conditioning in the full size model. To achieve a realistic modelling of the milling process, the machining efforts due to the interaction between robot, tool and working material are introduced into the robot model and calculated at each time instant. Using this global model that integrates the robot dynamics and the milling process particularities, it is possible to obtain the movement of the robot end-effector and corresponding quality of the final product (profile, macro and micro geometry, roughness, etc.). In addition, this model allows selecting the best process parameters and avoiding the vibratory behavior of this machining system which can dramatically affect the milling quality.The developed model is applied to the behavior analysis of KUKA KR240 robot used for milling of an aluminum workpiece for automobile industry. This allows finding acceptable range for robot motion profile parameters.

The paper presents the compliance errors compensation technique for industrial robots, which are used in milling manufacturing cells. under external loading, which is based on the non-linear stiffness model. In contrast to previous works, it takes into account the interaction between the milling tool and the workpiece that depends on the end-effector position, process parameters and cutting conditions (spindle rotation, feed rate, geometry of the tool, etc.). Within the developed technique, the compensation errors caused by external loading is based on the non-linear stiffness model and reduces to a proper adjusting of a target trajectory that is modified in the off-line mode. The advantages and practical significance of the proposed technique are illustrated by an example that deals with milling with Kuka robot.

1 Кафедра рентгенологии и радиологии Санкт-Петербургского государственного медицинского универ-ситета имени акад. И. П. Павлова; 2 Кафедра нефрологии и диализа ФПО Санкт-Петербургского государ-ственного медицинского университета имени акад. И. П. Павлова. Диагностику урологических заболеваний невозможно представить себя без использования рентгенологических методов исследования. В статье приведен исторический очерк развития рентгенодиагностики в урологии, начиная с первых попыток использования рентгеновских лу-чей до методов, использующихся в настоящее время. Ключевые слова: пиелоуретрография; пневмопиелография; урорентгеноскопия; ангиография; уро-томография. УДК 930-616.6+616-072 Урология как отдельное направление медици-ны зародилось за много веков до нашей эры еще в античном мире. Начиная с XVIII века благода-ря общему технологическому прогрессу развитие урологии ускорилось, в этот период в руках врачей стали появляться новые инструменты для лечения стриктур уретры и дробления камней в мочевом пузыре. Выделение урологии в отдельную науку произошло в XIX веке. Первое в мире урологиче-ское отделение было создано французским врачом J. Civiale в 1830 году в Париже в госпитале Necker, а второе-английским врачом H. Thompson в 1860 году в Лондоне в госпитале St. Peter. 2 ав-густа 1869 года немецким хирургом G. Simon была впервые успешно выполнена плановая нефрэкто-мия. В этот период перед урологами остро стоял вопрос о преодолении отставания диагностиче-ских методов от лечебных возможностей, без чего дальнейшее развитие урологии становилось невоз-можным. В 1895 году В. К. Рентген (рис. 1) открыл Х-лучи, за что через 6 лет он получил Нобелев-скую премию по физике, и таким образом в ру-ках врачей оказался новый, чрезвычайно важ-ный диагностический инструмент. Для урологов в то время основной задачей было выявление камней почек и мочевых путей, поскольку они встречались очень часто. Удивительно, что первым человеком, уви-девшим на рентгенограмме камень в почке, стал шотландский отоларинголог J. Macintyre в 1896 году [4]. Взяв этот опыт на вооружение, урологи повсеместно стали использовать обзор-ную рентгенографию почек и мочевыводящих путей [4]. Этим рентгенологическим методом ис-следования пользуются и по сей день, поскольку она позволяет в кратчайшие сроки уточнить ло-кализацию камней в мочевых путях и контроли-ровать результаты лечения. Огромным шагом в развитии рентгенологии, а вместе с ней и урологии, стало начало исполь-зования рентгеноконтрастных веществ, которые можно было бы вводить в мочевые пути для их визуализации. Впервые в 1906 году F. Voelcker (рис. 2) и A. Lichtenberg наполнили через мо-четочниковый катетер почечную лоханку 5 % раствором колларгола и висмутом и выполнили рентнгеновский снимок [3]. Так появилась новая методика-восходящая (ретроградная) уретро-пиелография. Она позволила получить изобра-жение чашечно-лоханочного комплекса и мо-четочника путем ретроградного заполнения их контрастным веществом. Однако небезопасность введения имевшихся в то время рентгенокон-трастных веществ и инвазивность про...