16 / 19
Н.В. Котюженко, Л.А. Савин
16
Инженерный журнал: наука и инновации
# 2
2016
видно, что конструктивный и операционный углы, относящиеся к
одному шарниру, равны по модулю, но могут различаться по знаку.
В приведенных выкладках по нахождению координат звеньев мани-
пулятора методом Денавита и Хартенберга рассматривались углы в
расчете от первого звена, закрепленного на опоре, т. е. операционные
углы. Чтобы в расчетном алгоритме использовать показания теле-
метрических датчиков, т. е. конструктивные углы, необходимо вве-
сти в алгоритм пересчет знаков углов по следующему условию:
идентификатору состыкованного с базовой точкой концевого эффек-
тора. Наглядно это можно пояснить по рис. 4, где все φ — конструк-
тивные углы в шарнирах. Когда с базовой точкой состыкован конце-
вой эффектор EE1, знаки конструктивных и операционных углов в
соответствующих шарнирах совпадают, а когда на базовой точке
находится эффектор EE2, в качестве операционных должны быть
взяты углы φ
1
, φ
2
, φ
6
, φ
7
с отрицательным знаком и углы φ
3
, φ
4
, φ
5
без
изменения знака [1].
Заключение.
Следует отметить, что не только модель манипуля-
тора может быть «подвижной». Можно, точнее даже нужно, «ожи-
вить» модель самой станции. Все ограничивается только вычисли-
тельными способностями компьютера, на котором будет реализована
система графической интерпретации. Кроме манипуляторов МКС
имеет еще несколько подвижных внешних конструкций, таких как
солнечные батареи, радиаторы системы терморегулирования, остро-
направленные антенны, крышки иллюминаторов, крышка и выдвиж-
ная платформа шлюзовой камеры. Для вычисления координат эле-
ментов этих конструкций вполне применим тот же метод Денавита —
Хартенберга, что и для манипуляторов. Например, солнечные батареи
Американского сегмента можно представить как манипулятор с фик-
сированной точкой опоры и двумя степенями подвижности, так как
эти батареи имеют два привода по двум ортогональным осям. Соот-
ветственно остронаправленная антенна Российского сегмента пред-
ставляется как манипулятор с тремя степенями подвижности.
Резюмируя вышесказанное, получаем следующий алгоритм по-
строения системы трехмерной графической интерпретации телемет-
рии манипулятора:
предварительные операции
— создание новых или обновле-
ние/верификация действующих 3D-моделей манипулятора, МКС, по-
лезного груза и внешних подвижных элементов;
шаг 1
— определение по телеметрии активной базовой точки
(включая переменную координату для точек на MBS);
шаг 2
— выбор из архива матрицы однородного преобразования
координат, соответствующей активной базовой точке;
шаг 3
— определение по телеметрии концевого эффектора, игра-
ющего роль «плеча»;