Определение оптимальных размеров подвижных элементов звена гибкого манипулятора

УДК 62-97/-98 10.33267/2072-9642-2025-2-30-33

К.Д. Семенов, канд. техн. наук, доцент кафедры, semenovkd@volgatech.net;
П.А. Фищенко, канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры, fishhenkopa@volgatech.net;
Д.М. Ласточкин, канд. техн. наук, доцент кафедры, lastochkindm@volgatech.net;
А.А. Медяков, канд. техн. наук, доцент кафедры, medyakovaa@volgatech.net;
Ю.Н. Сидыганов, д-р техн. наук, профессор кафедры, sidyganovyn@volgatech.net (ФГБОУ ВО ПГТУ)

Аннотация

Рассмотрены особенности функционирования устройства на гибких сочленениях – наклон звена равномерно на два стержня. Стержни воспринимают переменные нагрузки, интенсивность и характер которых характеризуют надежность и прочность конструкции. На основе законов кинематики и динамики проведен анализ характера воспринимаемых нагрузок. Результаты расчетов отражены в виде графиков и дают общее понятие о процессах, происходящих в структуре звена манипулятора при наклоне.

Ключевые слова

гибкий манипулятор, звено гибкого манипулятора, наклон звена, интенсивность нагружения, динамика гибкого манипулятора, перепады нагрузок.

Список использованных источников

1. Rahimi H.N., Nazemizadeh M. Design features of manipulators with controlled bending. Modern problems of science and education // Advanced Robotics 2014; 28(2): 63-76. https://doi.org/10.1080/01691864.2013.839079.

2. Патент RU2641602 С2, B25J18/06, B25J1/02. Манипулятор гибкий : № 2016121464, заявл. 31.05.2016, опубл. 18.01.2018 / А.А. Медяков, Е.М. Ону-чин, А.Д. Каменских, А.П. Осташенков.

3. Семенов К.Д., Осташенков А.П. Проектирование компьютерной и физической моделей при разработке гибкого манипулятора для сбора яблок // Инновации в сел. хоз-ве. 2017 № 3(24), С. 53-57. EDN EEIZKJ.

4. Dwivedy S.K., Eberhard P. Dynamic analysis of flexible manipulators, a literature review // Mechanism and Machine Theory 2006; Volume 41, Issue 7 749-777 https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2006.01.014.

5. Semenov K., Medyakov A., Fischenko P., Lastochkin D. Investigation and analysis of the linear dimensions of the flexible manipulator section in the process of tilting. E3S Web of Conferences 2023; 460:10017. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202346010017.

6. Сидыганов Ю.Н., Онучин Е.М., Осташенков А.П., Медяков А.А., Семенов К.Д. Определение показателей надежности звена гибкого манипулятора методом имитационного моделирования // Политематический сетевой электрон. науч. журнал КубГАУ. 2015 № 111, С. 14341447. EDN UMAQAV.

7. Yuwang L., Zhung G., Shangkui Y., Ian D., Zhaoejie J. Elephant's Trunk Robot: An Extremely Versatile Under-Actuated Continuum Robot Driven by a Single Motor. Journal of mechanisms and robotics 2019; 11(5), 051008, https://doi.org/10.1115/1.4043923.

8. Kiang C.T., Spowage A., Yoong C.K. Review of control and sensor system of flexible manipulator // Journal of Intelligent & Robotic Systems 2015, Volume 77, 187-213 https://doi.org/10.1007/s10846-014-0071-4.

Determination of the Optimal Dimensions of the Moving Elements of the Flexible Manipulator Link

K.D. Semenov, P.A. Fishchenko, D.M. Lastochkin, A.A. Medyakov, Yu.N. Sidyganov (Volga State University Of Technology)

Summary

The special aspects of the operation of the device on flexible joints are considered - the tilt of the link uniformly on two rods. The rods perceive variable loads, the intensity and nature of which characterize the reliability and strength of the structure. Based on the laws of kinematics and dynamics the analysis of the nature of the perceived loads is carried out. The calculation results are presented in the form of graphs and give a general idea of the processes occurring in the structure of the manipulator link during tilting.

Key words

flexible manipulator, flexible manipulator link, link tilt, loading intensity, flexible manipulator dynamics, load differences.