ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2016. № 6
97
УДК 621.865:004.021
DOI: 10.18698/0236-3933-2016-6-97-114
РАСЧЕТ ОБЛАСТЕЙ ПЕРЕСЕЧЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЗАХВАТНЫХ
УСТРОЙСТВ МАНИПУЛЯТОРОВ И ДЕФОРМИРУЕМЫХ ОБЪЕКТОВ
ПРИ ПЛАНИРОВАНИИ И МОДЕЛИРОВАНИИ ЗАХВАТА
А.Г. Лесков
1
agleskov@rambler.ruЕ.В. Селиверстова
1, 2
feoktistovaev@mail.ru1
Дмитровский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана, пос. Орево, Дмитровский р-н,
Московская обл., Российская Федерация
2
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
Аннотация
Ключевые слова
Выполнен анализ методов обнаружения и расчета обла-
стей пересечения поверхностей захватных устройств
манипуляторов и объектов манипулирования при ре-
шении задач моделирования и планирования захвата
деформируемых объектов. Предложен алгоритм обна-
ружения и расчета областей пересечения, включающий
в себя широкую и узкую фазы. Алгоритм широкой фазы
основан на методе ограничивающих параллелепипедов
и усовершенствован благодаря введению оригинально-
го алгоритма обнаружения областей потенциального
взаимодействия захватных устройств манипуляторов и
объектов манипулирования. Алгоритм узкой фазы
является оригинальным. В его основе — алгоритм по-
иска ближайших соседей с учетом направления движе-
ния взаимодействующих тел. Разработана компьютер-
ная программа и приведены результаты применения
предложенных алгоритмов для моделирования захвата
объекта трехпалой кистью Schunk SDH
Захват, деформируемый объект,
моделирование, пересечение по-
лигональных моделей, Oriented
Bounding Box, VP-дерево
Поступила в редакцию 27.05.2016
©МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016
Одна из наиболее распространенных манипуляционных операций — это авто-
матический захват объекта манипулирования (ОМ). Известны многочисленные
источники [1, 2], в которых рассматриваются вопросы захвата ОМ, представля-
ющих собой жесткие тела. В отличие от захвата жестких тел, захват деформиру-
емых тел является менее изученным.
В процессе захвата деформируемого тела элемент захватного устройства ма-
нипулятора (ЗУМ) деформирует ОМ. В результате формируется пара пятен
контакта, принадлежащих поверхностям ОМ и ЗУМ. Эти пятна имеют одина-
ковую форму. Эпюры сил, действующих на ОМ и ЗУМ, зеркально симметричны
относительно поверхности пятна контакта. Если звено ЗУМ недеформируемое,
то геометрия пятен контакта идентична геометрии области поверхности звена,
которая находится в контакте с ОМ. В противном случае она зависит от формы
ОМ и звена, а также от их упругих свойств.