РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ ЦИФРОВОГО ДВІЙНИКА РОБОТА-МАНІПУЛЯТОРА PANDA ARM
DOI:
https://doi.org/10.31891/2219-9365-2024-80-25Ключові слова:
робот-маніпулятор, Panda Arm, віртуальний прототип, імітаційна модель, цифровий двійник, метод параболічного змішування, рекурсивний алгоритм Ньютона-Ейлера, перетворення ЛагранжаАнотація
В останні десятиліття спостерігається зростання ступеня автоматизації технологічних процесів шляхом впровадження роботизованого обладнання. Відповідно, зростають вимоги до точності функціонування такого обладнання. Одним із шляхів пришвидшення та більш точного забезпечення цих показників є інтеграція моделювання та подальшої симуляції роботи такого обладнання як невід’ємний елемент розробки роботизованого обладнання. Віртуальне тестування ефективності функціонування роботизованого обладнання виконується на основі розробки високоточних віртуальних моделей, складних за конфігурацією, які отримали назву цифрових двійників.
У роботі розглядається створення цифрового двійника робота-маніпулятора Panda Arm на етапі розрахунку траєкторії його руху із забезпеченням максимальної ефективності та мінімального енергоспоживання. Для розрахунку траєкторії руху використовувався метод параболічного змішування, який передбачає розподіл траєкторії на лінійні ділянки руху із нульовим прискоренням та фіксованою швидкістю та параболічні фази руху, яким характерні максимальне прискорення.
Також в роботі проведено аналіз математичної моделі оцінки енергоспоживання на основі перетворення Лагранжа та рекурсивного алгоритму Ньютона-Ейлера. Виокремлення зазначених математичних залежностей дозволить в подальшому при роботі із цифровим двійником виконувати функції робота-маніпулятора при мінімальному енергоспоживанні. При розрахунку енергоспоживання Panda Arm окрім основних характеристик також враховувались такі критичні умови роботи, як максимальна швидкість та прискорення, а також враховувався коефіцієнт корисно дії та втрати струму через опір двигуна.
