Однако по отношению к целому ряду операций применение этого
метода либо ограничено, либо недопустимо. Отсутствие контроля сил
и моментов реакций может привести к значительным нагрузкам на
руки и переносимый объект, что вызовет повреждение и разрушение
объекта, либо срабатывание систем защиты рук робота от перегрузки
и, как следствие, приведет к невозможности выполнения операции.
2. Управление по методу “ведущий-ведомый”.
Реакцию связи
рук можно уменьшить, перейдя к управлению по методу “ведущий-
ведомый” [3, 4]. В этом методе одна из рук (ведущая) движется по
плановой траектории, а другая (ведомая) — в направлении минимиза-
ции сил и моментов реакции.
В этом случае для ведомой руки устанавливается соотношение,
связывающее приведенные к общему центру (центру податливости)
силы и моменты реакции связи и скорости, которые необходимо раз-
вить для их компенсации. Это соотношение имеет вид:
υ
c
ω
c
=
C
t
C
c
C
T
c
C
o
∙
h
c
i
,
(2)
где
υ
c
,
ω
c
— требуемые угловая и линейная скорости корректирующего
движения;
C
— аналог матрицы податливости (
6
×
6
), связывающий
силы и моменты со скоростями;
h
c
i
— приведенный к инструменталь-
ной СК ведомой руки вектор внутренних (
6
×
1
) сил и моментов ,
которые обусловлены внутренними напряжениями, возникающими в
объекте манипулирования.
Значение
h
c
i
можно получить следующим образом:
h
c
i
=
h
c
TFS
−
L
s
∙
h
c
e
,
(3)
где
h
c
TFS
— приведенный вектор сил и моментов, полученных от сило-
моментного датчика ведомой руки;
h
c
e
— приведенный вектор внешних
сил и моментов, действующих на объект (в простейшем случае можно
учитывать только силу тяжести);
L
s
=
diag
{
λ
}
— матрица распре-
деления нагрузки, определяющая какую часть вектора внешних сил
должен компенсировать ведомый манипулятор.
Применение в системе управления МР соотношений (2) и (3) обес-
печивает компенсацию внутренних сил и моментов реакции и уверен-
ное удержание объекта.
Структура системы управления “ведущий-ведомый” двурукого МР
приведена на рис. 2.
3. Экспериментальные исследования алгоритмов.
В целях ис-
следования свойств рассмотренных алгоритмов выполнена серия экс-
периментов по управлению двуруким МР при связанном движении на
базе полунатурного функционально-моделирующего стенда (ФМС) [6,
7]. В качестве рук двурукого робота выступали два шестистепенных
36 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2012. № 4
