МЕХАТРОНИКА И РОБОТОТЕХНИКА
УДК 621.865:004.896
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
МАНИПУЛЯЦИОННЫМИ РОБОТАМИ ДВУСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ
А.Г. Лесков
,
С.Д. Морошкин
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия
e-mail:
;
Рассмотрены системы управления манипуляционными роботами двусторонне-
го действия. В составе манипуляционного робота два манипулятора, каждый
из которых оснащен шестикомпонентным силомоментным датчиком, разме-
щенным на запястье. Векторы управляющих воздействий на входах систем
управления каждого манипулятора формируются в виде разности интегралов
сигналов силомоментного датчика. Система управления манипуляторами явля-
ется системой симметричного типа. Представлены математические модели
системы двустороннего действия как многомерной динамической системы с
учетом взаимовлияния приводов. Предложен способ исследования и обеспече-
ния устойчивости таких систем на основе рассмотрения функции Найквиста.
Приведены соотношения для функции Найквиста при движении манипулято-
ров в свободной зоне, взаимодействии одного или обоих манипуляторов с внеш-
ней средой. Обоснована возможность исследования устойчивости системы
двустороннего действия на основе рассмотрения свойств годографа функции
Найквиста только для одного манипулятора. Приведены результаты экспери-
ментальных исследований, подтверждающие теоретические положения. Экс-
перименты выполнены на полунатурном моделирующем стенде, построенном
на базе двух промышленных роботов.
Ключевые слова
:
активное отображение сил и моментов, системы управления
двустороннего действия, контактные операции.
STUDYING DYNAMICS OF MANIPULATION ROBOT CONTROL
SYSTEM WITH FORCE FEEDBACK TELEPRESENCE
A.G. Leskov
,
S.D. Moroshkin
Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russia
e-mail:
Systems for force feedback telepresence control of manipulation robots are
considered. A manipulation robot includes two manipulators, each equipped with a
six-component force-torque sensor arranged on the wrist. Vectors of control actions
are formed at inputs of the control system of each manipulator in the form of a
difference of integrals of signals from the force-torque sensor. A manipulator control
system is a symmetric type system. Mathematical models of the force feedback
telepresence system as the multidimensional dynamical system with consideration
for mutual influence of drives are presented. A method is offered for studying and
ensuring stability of these systems based on consideration of the Nyquist function.
The relationships are given for the Nyquist function in case of the manipulator motion
66 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2013. № 2
