Снижение рисков разрушения робота вертикального перемещения при некоторых сценариях, возникающих во время его функционирования

Авторы: Каныгин А.В.
Опубликовано в выпуске: #4(69)/2022
DOI: 10.18698/2541-8009-2022-4-788
Раздел: Машиностроение и машиноведение | Рубрика: Роботы, мехатроника и робототехнические системы
Ключевые слова: шагающий робот вертикального перемещения, замкнутая кинематическая конструкция, методы предотвращения выхода из строя, предотвращение разрушения, система автоматического управления, переходные процессы, упругие элементы, предохранительные элементы
Опубликовано: 06.06.2022

Рассмотрена проблема снижения рисков разрушения конструкций, которые входят в состав робота вертикального перемещения, в состоянии замкнутой кинематической системы и при некоторых других событиях, возникающих во время функционирования комплекса. Сформулировано техническое задание для конкретной актуальной проблемы и разработаны варианты реализации мер по предотвращению разрушения узлов робота. Предложено деление систем автоматического управления робота на несколько уровней в зависимости от выполняемых ими функций. Рассмотрено проектирование исполнительного уровня робота вертикального перемещения при условии минимизации рисков разрушения. Изучены критические сценарии, возникающие при функционировании робота. Предложен ряд методов, призванных устранить эту проблему различными способами. Показаны особенности и недостатки четырех подходов, описаны затрагиваемые этими подходами области проектирования.

Литература

[1] Dethe R.D., Jaju S.B. Development in wall climbing robots: a review. IJERGS, 2014, vol. 2, no. 3, pp. 33–42.

[2] Zhao Z., Shirkoohi G. Climbing robot design for NDT inspection. Human-Centric Robotics, 2018, pp. 259–266. DOI: https://doi.org/10.1142/9789813231047_0033

[3] Kolhalkar N.R., Patil S.M. Wall climbing robots: a review. IJEIT, 2012, vol. 1, no. 5, pp. 227–229.

[4] Das A., Patkar U.S., Jain S. et al. Design principles of the locomotion mechanism of a wall climbing robot. Proc. AIR15, 2015, art. 13. DOI: https://doi.org/10.1145/2783449.2783462

[5] Сырых Н.В., Чащухин В.Г. Роботы вертикального перемещения с контактными устройствами на основе постоянных магнитов: конструкции и принципы управления контактными устройствами. Известия РАН. Теория и системы управления, 2019, № 5, с. 163–173. DOI: https://doi.org/10.1134/S0002338819050135

[6] Градецкий В.Г., Вешников В.Б., Калиниченко С.В. и др. Управляемое движение мобильных роботов по произвольно ориентированным в пространстве поверхностям. М., Наука, 2001.

[7] Егоров И.Н. Позиционно-силовое управление робототехническими и мехатронными устройствами. Владимир, Изд-во ВлГУ, 2010.

[8] Серебренный В.В., Бошляков А.А., Огородник А.И. Импедансное позиционно-силовое управление в роботах и механизмах с кинематическими замкнутыми цепями. Технологии аддитивного производства, 2019, т. 1, № 1, с. 24–35.

[9] Серебренный В.В., Бошляков А.А., Калиниченко С.В. и др. Шагающий робот для перемещения по вертикальным и произвольно ориентированным в пространстве поверхностям. Мехатроника, автоматизация, управление, 2021, т. 22, № 11, с. 585–593. DOI: https://doi.org/10.17587/mau.22.585-593