Описание программного комплекса для моделирования робота-манипулятора

В статье предлагается разработка программного модуля для моделирования кинематики и динамики манипулятора с пятью степенями подвижности. Для решения прямой задачи кинематики манипулятора использован метод Денавита-Хартенберга. Для решения обратной задачи кинематики и динамики манипулятора использованы аналитические методы – метод Левенберга-Марквардта, метод Ньютона-Эйлера, и метод мягких вычислений – адаптивная нейро-нечеткая система вывода. Программный модуль для моделирования кинематики и динамики манипулятора разработан с использованием программного комплекса системы автоматизированного проектирования SolidWorks и программы MatLab. Полученный программный модуль позволяет выполнять моделирование кинематики и динамики манипулятора на основе описываемых методов, визуализацию результатов моделирования, формирование траектории для целевого положения и ориентации рабочего органа манипулятора, имитационное моделирование движения манипулятора по заданной траектории.

компьютерное моделирование, моделирование кинематики, метод Левенберга-Марквардта, моделирование динамики, метод Ньютона-Эйлера, манипулятор

1. Т. Раин, В.М. Довгаль, Н.С. Ян, Моделирование кинематического управления роботом-манипулятором «Intelbot» на основе адаптивной нейро-нечеткой системы вывода (ANFIS), Научные ведомости БелГУ. Сер. Экономика. Информатика, 45 (2018), 497–509.

2. Т. Раин, Н.С. Ян, Моделирование динамики манипулятора с использованием адаптивной нейро-нечеткой системы вывода, Моделирование, оптимизация и информационные технологии, 7:4 (2019), 1–14.

3. В.Н. Нестеров, К.В. Жеребятьев, Математическое моделирование шестизвенного манипулятора универсального промышленного робота. Прямая кинематическая задача для робота ПР125, Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки, 2005, №32, 19–28.

4. С.В. Алексеева, Математическое моделирование одного типа трехзвенного манипулятора робота, Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, 2019, №229, 255–265.

5. J. Angeles, Fundamentals of Robotic Mechanical Systems. Theory, Methods and Algorithms, Springer, New York, 2007.