Research on the Controller of a Testbench / Triašio Stalo Valdiklio Tyrimas

Abstract

santrauka. Nagrinėjamas triašio stalo su trimis sukamosiomis sąnaromis, skirto sudėtingų trajektorijų judesiui imituoti, valdiklis. Šis triašio stalo matematinis modelis, sudarytas taikant Denavito ir Hartenbergo parametrus, skirtas kinematikos už-daviniams spręsti, taip pat sudarytas eksperimentinis modelis. Atliktas kompiuterinis grafinis triašio stalo taško trajektorijos modeliavimas ir eksperimentinis realaus modelio tyrimas. Eksperimentiniai modeliavimo rezultatai palyginti su matematinio modeliavimo metu gautais rezultatais.Reikšminiai žodžiai: judesio imitatorius, sukamoji sąnara, Denavito ir Hartenbergo parametrai, inversinė kinematika, triašis stalas, valdiklis. ĮvadasAtliekant šį tyrimą buvo išanalizuoti šaltiniai apie mechanizmų, kuriuose yra sukamosios sąnaros, mechaniką, kinematiką, kelių laisvės laipsnių mechanizmų valdymą, manipuliatorių, darbo įrankio judėjimo trajektorijos planavimą bei modeliavimą ir tokių mechanizmų panaudojimo sritis ir galimybes.Mechanizmai, kuriuose yra sukamosios sąnaros, plačiai naudojami pramoninėje, buitinėje, karinėje, laboratorinėje ir kitokioje technikoje (Mendez et al. 2010). Dviejų ir trijų laisvės laipsnių mechanizmai su sukamosiomis są-naromis naudojami nutaikymo, sekimo, stabilizavimo, imitavimo ir kitose sistemose. Dažniausiai tokiose sistemose visiškai pakanka dviejų laisvės laipsnių, o trečiasis posūkio kampas neturi įtakos arba yra fiksuotas, pavyzdžiui, saulės sekimo sistemos (saulės kolektoriai), optiniai ir radiolokaciniai teleskopai, parabolinių antenų nukreipimo sistemos, vaizdo stebėjimo sistemos (vaizdo kamerų valdymo įrenginiai), raketų ir pabūklų nutaikymo sistemos. Dviejų laisvės laipsnių sistemą galima tyrinėti kaip supaprastintą trijų laisvės laipsnių sistemą, kurioje viena iš sąnarų yra fiksuota. Tačiau yra sistemų, kurioms tyrinėti būtinas judesys visomis posūkio ašimis. Tai triašiai judesio imitatoriai, kai kurios vaizdo stebėjimo sistemos, robotai humanoidai, pavyzdžiui, imituojant žmogaus akių arba galvos judesius reikia trijų laisvės laipsnių mechanizmų.Trijų ašių sukamasis stalas skirtas laboratoriniams tyrimams atlikti, inerciniams jutikliams ir sistemoms su tokiais jutikliais testuoti ir tirti (Xie Yue et al. 2001). Tiriamojo darbo tikslasŠio darbo tikslas yra sukurti ir ištirti realaus triašio sukamojo stalo valdiklį, kuris leistų valdyti visų ašių judesius taip, kad kietai su mechanizmu sujungtas taškas judėtų pagal iš anksto nustatytą trajektoriją.Darbe nagrinėjamas triašis stalas su sukamosiomis sąnaromis mechaniniu požiūriu yra sudėtingas kelių laisvės laipsnių valdomas mechanizmas, sudarytas iš kinematinių porų. Kiekviena stalo grandis turi atskirą pavarą (žingsni-nį variklį), kurios suteikia mechanizmui judesį. Pavaros tvirtinamos prie pagrindo arba prie judamųjų mechanizmo grandžių. Pavarų yra tiek, kiek mechanizmas turi laisvės (judrumo) laipsnių. Variklių sukamasis judesys keičiamas kitų tipų judesiais ir perdavimo mechanizmais perduodamas stalo judamosioms grandims. Norint gauti reikiamą nustatyto stalo taško judėjimo trajekto...