Волкоморов Семен Владимирович

С. 357-370

Работа является второй в серии из четырех публикаций, посвященных синтезу механизмов ориентации космического телескопа «Миллиметрон». В работе дана постановка задачи ориентации антенны радиотелескопа «Миллиметрон» с помощью многосекционного манипулятора, построенного на основе механизма параллельной кинематики типа гексапод. Рассмотрена задача синтеза манипулятора средствами системы Solid Works. Представлена 3D геометрическая модель манипулятора, построенная средствами «тяжелой» графической системы NX .5 и её приложения «Симуляция кинематических механизмов». Разработано программное приложение, предназначенное для решения прямой и обратной задач позиционирования многосекционного манипулятора. Представлена модель пятисекционного управляемого манипулятора, построенная средствами системы MatLab Simulink.

Рассматривается задача оптимизации формы и размеров секций многосекционного робота-манипулятора типа «хобот». При решении первой задачи используется подход на основе представления манипулятора в виде консольной балки круглого поперечного сечения и трех следующих критериев оптимальности: критерий равного сопротивления манипулятора изгибу, использующий теорию балок равного сопротивления; критерий равной удельной мощности; критерий равной удельной энергии. Перечисленные критерии применяются к оптимизации формы манипулятора при различных видах нагрузки: статическая нагрузка, вызванная внешними силами и моментами; статическая нагрузка, обусловленная весом балки; динамическая нагрузка, возникающая при ускоренном движении частей балки; динамическая нагрузка, вызванная наличием лобового сопротивления внешней среды при движении в ней балки.При решении второй задачи манипулятор также рассматривается, как консольная балка круглого сечения. Используется подход на основе критерия равной жесткости секций.

В работе рассматриваются односекционный и двухсекционный манипуляторы, построенные на основе механизма параллельной кинематики типа «гексапод». Приводится постановка задачи оптимизации их угловых и линейных размеров. В качестве критерия оптимальности используется минимальная гарантированная податливость конструкции при нагружении ее внешней силой. Исследование выполнено средствами программной системы MatLab. Для решения задачи оптимизации использована MatLab-программа, реализующая метод оптимизации SQP. Математическиемоделиманипуляторовпостроенысредствамисистемы MatLab/Simulink.

Рассматривается задача оптимального планирования целевой конфигурации многосекционного робота-манипулятора типа «хобот». Приводится постановка задачи, метод ее решения, соответствующая С - программа, двумерный и трехмерный примеры планирования.