1
УДК 519.6
Концептуальная модель автоматизированного синтеза
многосекционных манипуляторов, основанных
на параллельных структурах
© В.Н. Пащенко
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия, 105005
Рассмотрена проблема автоматизации синтеза многосекционных манипуляционных
механизмов, основанных на параллельных структурах. Проведен обзор существу-
ющих механизмов, описана структура синтеза многосекционных манипуляторов.
Предложены методы и средства решения проблемы.
Ключевые слова:
механизмы параллельной структуры, система поддержки приня-
тия решений, синтез механизмов, методы автоматизированного проектирования,
структурная модель, структурный синтез, параметрический синтез, синтез систе-
мы управления.
Введение.
В настоящее время роботов, классифицируемых по на-
значению, характерным признакам принципиального, схемного и кон-
структивного решений, чрезвычайно много, что лишь отчасти отраже-
но в литературе. В большинстве случаев манипуляторы роботов имеют
незамкнутые кинематические цепи, т.е. снабжены механизмами после-
довательной структуры (традиционный механизм).
Манипуляторы параллельной структуры имеют преимущества по
сравнению с традиционными механизмами роботов. В механизмах па-
раллельной структуры выходное звено связано с основанием несколь-
кими кинематическими цепями. Общее число степеней свободы равно
сумме степеней свободы кинематических цепей механизма. Эти меха-
низмы воспринимают нагрузку подобно пространственным фермам,
в связи с чем отличаются от механизмов с последовательной структурой
повышенными показателями точности и грузоподъемности. Такие ме-
ханизмы применяются достаточно давно. Одним из первых механизмов
этого класса является платформа Стюарта (рис. 1), манипулятор Дани-
левского и др.[1].
Перечисленные механизмы имеют шесть степеней свободы и шесть
кинематических цепей, соединяющих выходное звено и основание,
причем в каждой цепи расположены две сферические пары с двумя
и тремя степенями свободы и одна поступательная пара, снабженная
приводом.
В общем случае число соединений цепей и число степеней свободы
может отличаться от шести; число, вид, порядок расположения кине-
матических пар также могут быть различными. Таким образом, меха-
