Вопросы управления двурукими манипуляторами привлекают зна-
чительное внимание исследователей, разработано несколько подходов
к управлению такими роботами при связанном движении.
Так, в работах [1, 2] эта задача решается кинематически, путем
пересчета траектории захваченного объекта. В работах [3, 4] приведен
алгоритм управления по принципу “ведущий-ведомый”, когда зада-
ется траектория движения только одной руки (ведущей). Движение
ведомой руки осуществляется по сигналам датчика сил и моментов,
с которыми ведомый манипулятор воздействует на объект. При этом
ведомый манипулятор воздействует на захваченный объект так, чтобы
обеспечить его удержание двумя руками, но компенсировать внутрен-
ние силы реакции. Условия удержания объекта с учетом сил трения
и условий равновесия захваченного объекта рассматриваются, напри-
мер, в работе [5].
В настоящей статье приведены результаты экспериментальных ис-
следований двух представленных ранее алгоритмов согласованного
управления двурукими роботами при связанном движении — согласо-
ванного управления и управления по принципу “ведущий-ведомый”.
1. Согласованное управление.
Необходимым условием выполне-
ния операций двумя руками является согласование законов движения,
что нетрудно обеспечить, введя в рассмотрение систему координат
(СК), жестко связанную с объектом (в дальнейшем — общая СК).
При этом управление системой “двурукий МР–объект” строится по
принятой для манипуляционных роботов схеме, включающей в себя
планирование траектории движения системы координат, связанной с
рабочим органом МР. В случае двурукого МР планируется траектория
СК, связанной с захваченным объектом (общей СК), с последующим
решением обратных кинематических задач (ОКЗ) для каждой руки
[1, 2]. Результатом решения ОКЗ являются плановые координаты ис-
полнительной системы управления (ИСУ) рук.
Общая структурная схема системы управления (СУ) двурукого МР
приведена на рис. 1, из нее следует, что тактическая СУ (ТСУ) дву-
рукого МР осуществляет планирование траектории общей СК и ее
пересчет в траектории рук, которые поступают на вход ТСУ МР1 и
МР2.
На рис. 1 введены следующие обозначения:
˜
x
(
W
)
FW
— плановые де-
картовы координаты начала общей (FW) СК двурукого МР в мировой
(W) СК;
˜
x
(FW)
FL
,
˜
x
(FW)
FR
— плановые координаты начала инструменталь-
ных СК рук (FL, FR) относительно СК FW, заданные в СК FW;
˜
x
(W)
FL
,
˜
x
(W)
FR
— плановые координаты начала СК FL,FR в СК W;
˜
x
(BL)
FL
,
˜
x
(BR)
FR
—
плановые координаты рук в собственных базовых СК (BL и BR);
˜
q
L
,
˜
q
R
— плановые координаты шарниров.
34 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2012. № 4
