А.И. Жильцов, В.С. Жуков, Д.А. Рылеев
6
подключаются «тяжелые» степени свободы (плечо, опорно-
поворотные устройства (ОПУ)).
3. Метод базовых движений позволяет сравнительно легко уве-
личивать количество степеней свободы манипулятора посредством
создания иерархической структуры, в которой каждое сложное дви-
жение представляется более простым на каждой ступени иерархии.
Концепция иерархии вычислителей.
Предлагается разрабо-
танный метод построения системы управления по иерархической
схеме как один из методов обеспечения целенаправленного движе-
ния инструмента для манипуляторов с числом степеней свободы
более шести. В основе схемы лежат движения (будем называть их
атомарными), которые обеспечиваются использованием только од-
ной степени свободы (например, сгибание локтя, качание или кру-
чение плеча и т. д.).
Следующий класс движений (будем называть их базовыми дви-
жениями первого уровня) обеспечивают уже более сложное согласо-
ванное движение. Выбор их зависит от специфики применения мани-
пулятора. Поскольку по конструкции манипулятор представляет
собой устройство для доставки инструмента в нужную точку про-
странства, авторы посчитали логичным в качестве базовых движений
первого уровня выбрать такие, которые бы имитировали сфериче-
скую систему координат. Таким образом, чтобы достигнуть любой
точки из области достижимости, надо задать радиуса-вектор этой
точки. Положение радиуса-вектора в пространстве определяется уг-
лом азимута, углом места и модулем радиуса-вектора. Следователь-
но, получается три базовых движения первого уровня: перемещение
инструмента на угол азимута, перемещение инструмента на угол ме-
ста и изменение длины радиуса-вектора с сохранением его направле-
ния. Первые два движения могут быть объединены в одно посред-
ством вычисления оси эквивалентного разворота, которое мы будем
называть «Орбитальное». Движение, направленное на изменение
длины радиус-вектора, будем называть «Радиальное».
Для увеличения скорости перемещения инструмента при мини-
мальной ошибке отклонения траектории от заданной желательно
сконфигурировать манипулятор таким образом, чтобы при движе-
нии вдоль инструмента плечо и предплечье находились в одной
плоскости. В такой конфигурации минимизирован нежелательный
гироскопический эффект, суставы манипулятора не испытывают
механических перегрузок, а движение получается органичным и
естественным. Для решения задачи выведения сустава локтя в плос-
кость движения авторы предложили ввести в базовые движения
первого уровня дополнительное. Назовем его вращением вокруг ра-
диуса-вектора или просто «Вращение».
