ИЗВЕСТИЯ ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

В статье представлена математическая модель динамики движений манипулятора параллельно-последовательной структуры с дополнительной пассивной связью, сформированная с помощью уравнений Лагранжа 2-го рода. Расчетная схема манипулятора представляет электромеханическую систему с четырьмя степенями свободы и состоит из четырех твердых тел, совершающих вращательные движения вокруг неподвижной оси, плоскопараллельное и пространственное движения. Приводятся результаты решения первой задачи динамики: определяются управляющие силы, необходимые для выполнения программных перемещений звеньев манипулятора.

Задача инкрементальной формовки рассматривается как задача создания в материале заготовки локальных напряжений, соответствующих пределу текучести для этого материала, и последующему перемещению инструмента, обеспечивающему деформацию материала в требуемом направлении. В статье описывается моделирование напряжений, возникающих при односторонней и двухсторонней инкрементальной формовке. Компьютерная модель включает в себя заготовку и один или два стержня. Стержни в процессе моделирования перемещаются вдоль своих осей, создавая давление на материал заготовки, а также по траектории, которая обеспечивает придание заготовке нужной формы. Расчет напряжений и деформаций выполнялся на основе метода конечных элементов. Показано уменьшение необходимого перемещения инструмента и уменьшение зоны пластической деформации по сравнению с односторонней формовкой. Оба этих фактора способствуют улучшению точности формируемой детали.

Предложен новый подход к оптимальному управлению многосекционной дождевальной машиной кругового действия при обработке полей некруглой формы. Составлена система дифференциальных уравнений для нахождения оптимального пути подвижных опор дождевальных машин кругового действия.

Разработан алгоритм классификации и слежения за объектом. Алгоритм основан на использовании нейронной сети YOLOv5 для высокоточной классификации объектов в реальном времени. Разработана программная реализация алгоритма на базе языка программирования Python и библиотеки OpenCV. В ходе исследования была проведена отладка программы и оптимизация ее работы для повышения производительности и точности системы. Оценка технического решения показала, что разработанная система значительно улучшает точность и скорость обработки данных на конвейерной линии, а также обеспечивает адаптивность к изменениям в производственном процессе.

Проведен обзор машин и роботов для удаления сорняков в рядках. Разработана конструкция автоматизированного культиватора. Обоснованы конструктивные размеры культиватора. Описана система управления автоматизированным блоком.

Рассматривается задача обоснования наличия горизонтального участка направляющих трассы подводной роботизированной транспортной системы, а также оценка его протяженности. Движение системы обеспечивается изменением плавучести вследствие циклического наполнения и сброса сжатого воздуха из понтонов, при этом скорость системы может снижаться вплоть до нулевых значений. При включении в трассу горизонтальных участков и использовании сразу нескольких понтонных робототехнических платформ, соединенных жесткой кинематической связью, возможно добиться плавного безостановочного и безрывкового перемещения платформ по направляющим.

В статье проводится критическая оценка и обобщение современных методов планирования траекторий, разработанных для шагающих роботов. Сравниваются методы, основанные на оптимизации (в том числе смешанно-целочисленной); нейронных сетях; графах; вариационном исчислении и случайной выборке.

Рассматривается задача глушения подводных аварийных скважин углеводородов методом установления заглушки с помощью робототехнического комплекса на основе якорно-тросовых движителей. Разработан проект экспериментальной установки, позволяющей определить усилие, действующее на заглушку в зависимости от ее расположения относительно скважины. Предложена аналитическая зависимость величин усилия от расстояния между заглушкой и скважиной и ее угловым положением относительно оси скважины. Описана методика проведения эксперимента и алгоритм обработки экспериментальных данных.

В работе исследуется возможность реализации алгоритмов адаптивного движения для роботизированной платформы-понтона с якорно-тросовым движителем путем использования математической модели и нейросетевых технологий.

Рассматриваются кинематические параметры движения четырехногого робота-собаки на основе адаптивного генератора походок. Анализируются возможности адаптивного генератора походок (кинематического планировщика) для реализации движения робота в различных направлениях, в повороте и изменении положения корпуса. Решается обратная задача, с определением программных перемещений приводов в шагающих движителях. Адаптивный генератор может быть использован в системах управления роботом-собакой для синтеза заданного программного движения корпуса робота.

В работе описано применение метода оптимального управления электроприводами для реконфигурируемых устройств различного назначения. Представлено решение частного случая управления малогабаритным адаптивным захватным устройством в заданное время.

Перенос грузов с помощью тросовых устройств широко распространен во многих отраслях - строительной, складской, транспортно-логистической и тому подобных. Перспективным направлением является использование нескольких приводов для перемещения тела по определенной заданной траектории. В работе рассматривается один из примеров группового управления тросовыми движителями при плоском перемещении объекта.