Расчет областей пересечения поверхностей захватных устройств манипуляторов и деформируемых объектов при планировании и моделировании захвата

Расчет областей пересечения поверхностей захватных устройств манипуляторов…

ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2016. № 6

111

розовыми точками обозначены вершины ОМ и звеньев ЗУМ, находящиеся

внутри пятен контакта, синие и розовые линии соответствуют векторам

i i

p p



i i

q q



Заключение.

Таким образом, результаты моделирования подтвердили пра-

вильность и эффективность предложенного алгоритма.

Введение областей потенциального взаимодействия повышает точность ши-

рокой фазы определения пересечения вследствие проверки наличия вершин

полигональных моделей внутри соответствующих ОПВ, поскольку в процессе

моделирования уменьшается число случаев, когда имеет место пересечение ОП,

но пересечение между полигональными моделями отсутствует.

Показано, что использование в узкой фазе алгоритма поиска по VP-дереву

вместо V-Clip или Lin-Canny незначительно повлияло на временную сложность

метода. Но поскольку время вычислений уменьшается вместе с количеством

точек, для которых происходят вычисления, введение ОПВ сокращает время

моделирования, так как в узкой фазе расчет проводится только для вершин,

находящихся в ОПВ, а не для всех вершин полигональной модели.

Существенным достоинством предложенного алгоритма является его приме-

нимость к невыпуклым полигональным моделям без необходимости их представ-

ления в виде некоторой декомпозиции, состоящей из выпуклых многогранников.

Форма области пересечения, глубины и нормали проникания могут быть

использованы для определения геометрии пятен контакта и эпюр нагрузки, ко-

торые участвуют в расчете сил контактного взаимодействия между ЗУМ и ОМ.

По известным силам контактного взаимодействия можно оценить качество за-

хвата и предсказать поведение ОМ в процессе выполнения операции.

ЛИТЕРАТУРА

Аппаратно-программный

комплекс для решения задач автоматического захвата объекта

манипуляторами / А.Г. Лесков, В.В. Илларионов, И.А. Калеватых, С.Д. Мо-рошкин, К.В. Ба-

жинова, Е.В. Феоктистова // Инженерный журнал: наука и инновации. 2015. Вып. 1.

DOI: 10.18698/2308-6033-2015-1-1361 URL:

http://engjournal.ru/catalog/pribor/robot/1361.html

Boivin E., Sharf I., Doyon M.

Optimum grasp of planar and revolute objects with gripper

geometry constraints // Proc. IEEE ICRA 2004. 2004. Р. 326–332.

DOI: 10.1109/ROBOT.2004.1307171

Pauly M., Pai D.K., Guibas L.J.

Quasi-Rigid Objects in Contact // Eurographics/ACM

SIGGRAPH Symposium on Computer Animation. 2004. Р. 109–119.

Ericson C

. Real-time collision detection. San Francisco: Elsevier, 2005. 593 p.

Gilbert E.G., Johnson D.W., Keerthi S.S.

A fast procedure for computing the distance be-

tween complex objects in three-dimensional space // IEEE Journal of Robotics and Automa-

tion. 1988. Vol. 4. No. 2. Р. 193–203. DOI: 10.1109/56.2083

Lin M.C.

Efficient collision detection for animation and robotics. PhD dissertation. Uni-

versity of California, Berkeley, CA, USA, 1993. 159 p.

Mirtich B.

V-Clip: fast and robust polyhedral collision detection // Journal ACM Transac-

tions on Graphics. 1998. Vol. 17. No. 3. Р. 177–208.