Описание кинематики антропоморфных роботов методом блочных матриц

Рассмотрены вопросы описания кинематики многозвенных исполнительных механизмов антропоморфных роботов, способных выполнять многие задачи, возникающие в процессе трудовой деятельности человека, в том числе в экстремальных условиях (например, в открытом космосе, при работе с опасными объектами и др.). Предложен метод математического описания таких механизмов с использованием математического аппарата блочных матриц. Метод позволяет записывать громоздкие кинематические соотношения для многозвенного механизма антропоморфного робота в компактной форме. Формирование блочных матриц подчинено наглядным правилам, что делает предложенный подход удобным инструментом для вычислений на ЭВМ. Приведен пример, иллюстрирующий применение метода блочных матриц для описания кинематики робототехнической системы --- антропоморфного робота-космонавта, перемещающегося в невесомости и связанного с неподвижным основанием многозвенным страховочным фалом

Литература

[1] Guizzo E. How Robonaut 2 will help astronauts in space // IEEE Spectrum: веб-сайт. URL: https://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/humanoids/how-robonaut-2-will-help-astronauts-in-space (дата обращения: 10.03.2018).

[2] Человекоподобный робот-андроид SAR-400: веб сайт. URL: http://www.robotblog.ru (дата обращения: 10.03.2018).

[3] Salisbury J., Roth B. Kinematic and force analysis of articulated mechanical hands // J. Mech., Trans., Autom. 1983. Vol. 105. No. 1. P. 35–41. DOI: 10.1115/1.3267342

[4] Фу К., Гонсалес Р., Ли К. Робототехника. М.: Мир, 1989. 624 с.

[5] Зенкевич С.Л., Ющенко А.С. Управление роботами. Основы управления манипуляционными роботами. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. 400 c.

[6] Ковальчук А.К., Семенов С.Е., Кузнецов А.К. и др. Выбор кинематической структуры и исследование динамики древовидного исполнительного механизма робота-треножника // Инженерный вестник. 2013. № 10.

[7] Лесков А.Г., Медведев В.С. Анализ динамики и синтез управления движением исполнительных органов роботов-манипуляторов // Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. 1974. № 6. С. 80–88.

[8] Лесков А.Г., Бажинова К.В., Морошкин С.Д., Феоктистова Е.В. Построение моделей кинематики исполнительных механизмов манипуляционных роботов с использованием блочных матриц // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. № 9. DOI: 10.18698/2308-6033-2013-9-954

[9] Лесков А.Г., Бажинова К.В., Селиверстова Е.В. Кинематика и динамика исполнительных механизмов манипуляционных роботов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017. 104 c.

[10] Медведев В.С., Лесков А.Г., Ющенко А.С. Системы управления манипуляционных роботов. М.: Наука, 1978. 416 с.

[11] Лесков А.Г., Ющенко А.С. Моделирование и анализ робототехнических систем. М.: Машиностроение, 1992. 80 с.