Визначення оптимальних параметрів робота-маніпулятора Panda Arm
Вантажиться...
Дата
2025
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Хмельницький національний університет
Анотація
При використанні роботів-маніпуляторів на підприємствах актуальною є задача визначення оптимальних параметрів функціонування роботів-маніпуляторів, які б враховували параметри його функціонування, а саме відсутність перешкод на траєкторіях руху, безпека працівників, які працюють поблизу робота-маніпулятора та мінімальне споживання енергії при виконанні технологічного процесу.
В процесі виконання роботами-маніпуляторами поставлених задач в рамках технологічного процесу наявна велика кількість можливих параметрів його функціонування, до яких відносяться, наприклад, траєкторія руху, координати, при яких відбувається захоплення об’єктів, тощо. В роботі розглядається множина можливих траєкторій руху робота при підйомі об’єктів з коробок та їх подальшого переміщення на конвеєр. Траєкторії руху отримані шляхом створення віртуального прототипу робота та розраховані методом параболічного змішування.
Отримані траєкторії руху були проаналізовані з точки зору споживання енергії. В результаті було встановлено, що зменшення довжини лінійної траєкторії руху робота призводить до збільшення енергоспоживання; зменшення вигину суглобів при руху по траєкторії призводить до зменшення енергоспоживання; найменше енергії потребує двигун першого суглоба; основну частку серед спожитої енергії має саме сумарна довжина траєкторії руху, пройденої всіма суглобами робота-маніпулятора; довжина лінійної траєкторії руху робота-маніпулятора не значним чином впливає на підйом об’єктів, тому її можна розглядати лише в розрізі енергоспоживання.
When using robotic manipulators at enterprises, the task of determining the optimal parameters of robotic manipulators that would take into account the parameters of its functioning, namely the absence of obstacles on the trajectories of movement, the safety of workers working near the robotic manipulator and the minimum energy consumption during the technological process, is relevant. In the process of performing tasks by robotic manipulators within the technological process, there are a large number of possible parameters of its functioning, which include, for example, the trajectory of movement, the coordinates at which objects are captured, etc. In this paper, we consider a set of possible trajectories for a robot to follow when picking up objects from boxes and moving them to a conveyor. The motion trajectories were obtained by creating a virtual prototype of the robot and calculated by the parabolic mixing method. The resulting motion trajectories were analyzed in terms of energy consumption. As a result, it was found that reducing the length of the linear trajectory of the robot's movement leads to an increase in energy consumption; reducing the bending of the joints when moving along the trajectory leads to a decrease in energy consumption; the motor of the first joint requires the least energy; the main share of the energy consumed is the total length of the trajectory traversed by all the joints of the robot manipulator; the length of the linear trajectory of the robot manipulator does not significantly affect the lifting of objects, so it can be considered only in terms of energy consumption.
When using robotic manipulators at enterprises, the task of determining the optimal parameters of robotic manipulators that would take into account the parameters of its functioning, namely the absence of obstacles on the trajectories of movement, the safety of workers working near the robotic manipulator and the minimum energy consumption during the technological process, is relevant. In the process of performing tasks by robotic manipulators within the technological process, there are a large number of possible parameters of its functioning, which include, for example, the trajectory of movement, the coordinates at which objects are captured, etc. In this paper, we consider a set of possible trajectories for a robot to follow when picking up objects from boxes and moving them to a conveyor. The motion trajectories were obtained by creating a virtual prototype of the robot and calculated by the parabolic mixing method. The resulting motion trajectories were analyzed in terms of energy consumption. As a result, it was found that reducing the length of the linear trajectory of the robot's movement leads to an increase in energy consumption; reducing the bending of the joints when moving along the trajectory leads to a decrease in energy consumption; the motor of the first joint requires the least energy; the main share of the energy consumed is the total length of the trajectory traversed by all the joints of the robot manipulator; the length of the linear trajectory of the robot manipulator does not significantly affect the lifting of objects, so it can be considered only in terms of energy consumption.
Опис
Ключові слова
робот-маніпулятор, Panda Arm, цифровий двійник, метод параболічного змішування, рекурсивний алгоритм Ньютона-Ейлера, перетворення Лагранжа, оптимальні параметри, мінімальне енергоспоживання, robotic manipulator, Panda Arm, digital twin, parabolic mixing method, recursive Newton-Euler algorithm, Lagrange transform, optimal parameters, minimum power consumption
Бібліографічний опис
Визначення оптимальних параметрів робота-маніпулятора Panda Arm / А. Семенишен, Ю. Соколан, П. Майдан, Д. Макаришкін // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. – 2025. – № 1. – С. 218-224.