автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.05, диссертация на тему:Разработка и исследование автоматической системы управления процессом подвески авиационных средств поражения на летательный аппарат

На правах рукописи

Калинин Алексей Владимирович

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОДВЕСКИ АВИАЦИОННЫХ СРЕДСТВ ПОРАЖЕНИЯ НА ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ

05.02.05 - Роботы, мехатроника и робототехнические системы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2011

4858830

Работа выполнена в Московском государственном техническом университете им. Н.Э.Баумана на кафедре «Специальная робототехника и мехатроника»

Научный руководитель:

к.т.н., доцент, зав. каф. СМ7 Рубцов Иван Васильевич.

Официальные оппоненты:

д.т.н., профессор Тягунов Олег Аркадьевич (МИЭРА)

к.т.н. Третьяк Владимир Иванович (ОАО «Аэроэлектромашина»)

Ведущая организация:

Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина.

Защита состоится 7Я • 2011г. на заседании диссертационного совета Д 212.141.02 в МГТУ им. Н.Э.Баумана по адресу 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д.5.

Ваши отзывы в 2-х экземплярах, заверенные печатью просьба высылать по указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ им. Н.Э.Баумана

Автореферат разослан 1 августа 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Муратов И.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Боевой опыт, полученный в вооруженных конфликтах конца XX - начала XXI веков, убедительно подтверждает возрастающую роль ВВС. Применение авиационных комплексов, оснащенных высокоточным оружием, повышает эффективность воздушных оборонительных и наступательных операций. При этом эффективность боевых действий современной военной авиации определяется как её собственными параметрами, так и параметрами системы подготовки к вылету на аэродроме. Особенно остро проблема подготовки к вылету встаёт при повторном вылете авиации. Проведенные исследования позволяют говорить о том, что перспективный авиационный комплекс фронтовой авиации (ПАК ФА) обязывает разработчиков робототехники обратить внимание на создание роботизированной техники для обслуживания самолетов и вертолетов. Кроме того, задачи роботизации военной техники сформулированы в комплексной целевой программе «Роботизация ВВТ» Минобороны (раздел «Нетрадиционные вооружения»).

Обратимся к рис.1, где частично отражены проблемы, с которыми сталкивается инженерно-технический персонал при подготовке летательного аппарата (ЛА) к боевому применению.

Рис.1. Площадка подготовки ЛА к боевому применению

Средства поражения готовятся к боевому применению на складах и выставляются в места подготовки боеприпасов. Далее они загружаются на транспортировщик, доставляются к площадке подготовки авиационных средств поражения (АСП) и выгружаются. При этом используются технические средства для погрузочно-разгрузочных работ - электрокары, краны, устройства с механическим, электрическим приводом. Их мало, а в большинстве случаев они вообще отсутствуют. Из-за этого погрузка и разгрузка часто выполняются вручную.

Далее на площадке подготовки АСП боеприпасы выкладывают на тележки-подъемники и доставляют к летательному аппарату. Здесь тележки отцепляют от транспортной машйны (которой может и не быть) и вручную закатывают под точки подвески ЛА. Затем боеприпасы с помощью гидравлического насоса поднимают и крепят на узлах подвески. Все это требует сноровки и особых навыков в подготовке личного состава. По сути, тележка-подъемник предназначена только для поднятия боеприпаса. Она имеет ограниченную рабочую зону и с ее помощью трудно сместить в сторону ракету или бомбу. Если, выставляя тележку, специалист ошибется на считанные сантиметры, то все придется начинать сначала: откатывать, разворачивать, подкатывать. В ряде случаев подвеска боеприпаса вручную требует меньше времени, а поэтому на выполнение данной операции привлекается весь имеющийся инженерно-технический состав. На технике пятого поколения такой способ подвески будет невозможным. К примеру, у ПАК ФА по ряду причин точки подвески вооружения расположены в грузоотсеке. Его размеры не позволят выполнить подвеску боеприпасов с использованием физической силы. В случае с подвеской ракет задача намного усложняется ввиду того, что ракета должна иметь более точное базирование при выполнении операции подвески. Анализ существующих систем и технологий подготовки и снаряжения ЛА к вылету показывает их недостаточную эффективность и производительность. Это делает актуальными исследования в области разработки новых средств автоматизации, позволяющих существенно повысить готовность ЛА к вылету. Основанием для разработки робота снаряжения являются следующие положения:

1. Необходимость боевого обеспечения до 5-ти вылетов в сутки.

2. Трудозатраты на подготовку ЛА ко второму вылету в 4-10 раз превосходит необходимые трудозатраты по другим работам, их объем составляет до 80% общих трудозатрат на подготовку самолета к боевым вылетам, в них участвует до 60% инженерно-технического состава (ИТС), а уменьшение численности ИТС на 20% увеличивает время подготовки на 15-26%.

3. Энергозатраты технического состава составляют 550-767 Дж/с в условиях приближенных к боевым, что в два раза выше установленных ГОСТом нормы.

4. Установка АСП на различно расположенные агрегаты подвески.

5. Для перспективных ЛА предусмотрено размещение СП в отсеке вооружения, поэтому подвеска АСП на внутрифюзеляжные точки крепления накладывает определенные требования на средства снаряжения, а именно:

а) подвеска АСП осуществляется вне зоны видимости оператора с учетом пространственных ограничений отсека и особенностей конструкции АСП;

б) существует необходимость пространственного манипулирования АСП, обладающих большой массой, размерами и сложной конфигурацией;

в) предъявляются высокие требованиями к точности позиционирования АСП;

г) соблюдения мер безопасности, т.к. процесс подвески не безопасен;

д) существуют жесткие ограничения на динамику перемещений АСП под

ЛА.

В данной работе рассмотрены проблемы, связанные с роботизированной подвеской авиационных средств поражения на летательные аппараты. Задача автоматической подвески АСП на ЛА решается с помощью робота снаряжения, оснащённого шестикоординатным приводом специальной компоновки, что в свою очередь потребовало создания сложных алгоритмов формирования задающих воздействий на многокоординатную систему. Результаты данной работы могут быть использованы в промышленности и в других отраслях, например:

- автоматизированные и роботизированные склады - точная установка контейнеров и паллет на стеллажи и их съем;

-автоматизированные и роботизированные цеха - подача и съем в заданных точках конвейера деталей и блоков при их точном позиционировании;

-автоматизация при проведении сборочных и ремонтных работ с крупногабаритными изделиями, например, замена авиационных двигателей;

-роботизированное позиционирование больных при диагностике и лечении и др.

Роботизация является важной составляющей развития новых технологий военной и специальной техники, энергетики, промышленного оборудования, авиа- и судостроения, транспорта и других сфер деятельности, которые указаны в «Приоритетных направлениях развития науки, технологии и техники Российской Федерации», в «Направлениях целевых фундаментальных исследований» в рамках программ Федерального агентства по промышленности.

Цели и задачи исследования. Целью диссертационной работы является развитие методов проектирования комплекса роботизированной подвески авиационных средств поражения на ЛА и его экспериментальные исследования. Для этого автором поставлены и решены следующие задачи:

1) разработана оригинальная конструкция исполнительного устройства робота снаряжения (РС), обеспечивающая прецизионное позиционирование тяжелых крупногабаритных объектов и проведена оптимизация его параметров;

2) разработана структура и состав информационной системы РС для выполнения необходимых высокоточных операций;

3) создана система управления РС, обеспечивающая прецизионное позиционирование тяжелых крупногабаритных объектов;

4) синтезированы алгоритмы и программное обеспечение дистанционного и автоматического управления роботизированного комплекса снаряжения;

5) разработана и обоснована методика проектирования автоматической системы управления PC;

6) проведена экспериментальная проверка разработанного и созданного исполнительного механизма, информационной системы и системы управления PC.

Научная новизна работы. В диссертации разработана и обоснована методика проектирования автоматической системы управления роботов для подвески АСП на ЛА. Разработано алгоритмическое обеспечение дистанционного и автоматического управления PC. Разработана оригинальная конструкция исполнительного устройства PC и проведена оптимизация его параметров.

Практическая ценность. Результаты экспериментальных и полунатурных исследований показали целесообразность использования предложенной методики создания роботизированных средств снаряжения АСП. Разработанные конструкция исполнительного устройства, информационная система и система управления позволяют существенно сократить время снаряжения J1A средствами поражения. Практическая полезность результатов диссертации подтверждается актом о внедрении в НИР «Автоматика» и на кафедре «Эксплуатация комплексов авиационного вооружения и робототехника» Военно-воздушной инженерной академии им. профессора Н.Е. Жуковского.

Апробация работы и публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ. Результаты работы в достаточной степени опубликованы в журналах «Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана», «Оборонная техника», «Математико-статистический анализ» МЭСИ. Докладывались на Международной научно-технической конференции (Геленджик, 2009), Всероссийской научно-практической конференции (Санкт-Петербург, 2009) и других конференциях. В рамках работы выполнены исследования по гранту РФФИ в 2008-2009. Основные результаты диссертации внедрены при разработке систем снаряжения авиационной техники средствами поражения в НИР "Автоматика", в учебный процесс на кафедре СМ-7 МГТУ им. Н.Э. Баумана в курсах «Системы управления РТК и С» и «Проектирование РТК и С» и на кафедре «Эксплуатация комплексов авиационного вооружения и робототехника» Военно-воздушной инженерной академии им. профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина.

Методы исследования. В теоретических исследованиях использовались частотные методы теории автоматического регулирования. Моделирование кинематики ИК производилось в среде MATLAB с приложением Robotics. При оценки погрешностей использовались средства пакета анализа данных Excel, управляющее и моделирующее программное

обеспечение написано на языке С++, при разработке электрических схем использовался пакет анализа LTSpice.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка и приложения. Содержит 172 страниц текста, 26 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы положения, определяющие ее практическую ценность и научную новизну. Показано, что работа имеет прямое отношение к комплексной целевой программе «Роботизация ВВТ» Минобороны (раздел «Нетрадиционные вооружения»).

В первой главе рассмотрено состояние вопроса о средствах механизации, предназначенных для снаряжения JIA (самолётов, вертолётов) боекомплектами АСП, которые имеются в распоряжении наземных служб, как Российских Вооруженных Сил, так и иностранных. Приведены сравнительные характеристики средств, обеспечивающих подвеску АСП. Показана актуальность разработки снаряжательного робота для нужд современных ВВС. Дана оценка размерных соотношений робота снаряжения, позволяющего выполнить данную операцию, исходя из анализа высот подвески современных JIA. Определены характеристики устройства подвески и определен ее кинематический тип. Показано, что наиболее

АПУ

Рис.2. Робот снаряжения оптимальным для решения данной проблемы является выбор кинематики ориентирующей платформы как Ь-координатного механизма. Определены ее конструктивные параметры. Исходя из того, что перемещаемые объекты имеют большой вес (до 500кг) и значительные длины (до 5м) и того, что конструкция механизма подъема имеет ограниченную жесткость, сделан вывод о том, что работа платформы ориентации РС должна рассматриваться

как работа на упругом основании, что в свою очередь может вызвать недопустимые колебания АСП в процессе подвески. Внешний вид РС представлен на рис. 2

Дан анализ допусков на подвеску АСП. Показано, что схема подвески может быть представлена так, как показано на рис.3. При этом допуска на подвеску АСП, имеющих самые малые зазоры, определяют точность приводов платформы ориентации (ПО) и определяются соотношением (1).

Рассмотрены проблемы, связанные с дальней и ближней навигацией PC. Дан краткий анализ сйстем дальней навигации, на основе которого сделан вывод о том, что точность позиционирования PC под JIA может составлять 3-5см по перемещениям и 3-5 град, по углу. На основании этой информации синтезирована система ближнего радиуса действия с помощью которой можно обеспечить йодвеску АСП на JIA. Показано, что в наилучшей степени заданным условиям удовлетворяет механическая система измерителя координат (ИК). Кинематика разработанного ИК, расположенного на ПО, представлена на рис.4, ее модель описана с помощью представления Денавита-Хартенберга.

Моделирование кинематики ИК проводилось в среде MATLAB с приложением Robotics. Рабочая конфигурация ИК так же представлена в главе. С использованием функций, входящих в приложение, определялась разрядность датчиков измерений, установленных в ИК в объединенной кинематической модели ПО-ИК, удовлетворяющей условию точности, сформулированной в п. 1.4. В результате датчики должны иметь точность не ниже 14 разрядов. Такой точностью обладает, например, аналого-цифровой преобразователь сигналов вращающихся трансформаторов (ВТ) - АЦПВТ-14П-02И-03, работающий с ВТ типа 2,5БВТ-П, выпускаемый отечественной промышленностью и допускающий диапазон температур -40С° до +70С.В реальных электромеханических системах, когда источник сигнала достаточно удалён от преобразователя, в кабелях, соединяющих источник

Рис.3. Схема подвески АСП на JIA

0,3 >|cfe + 14or + l 100^| = i/,; 0,3 > \dy + 5a +1100/?] = d2\

(1)

сигнала и преобразователь возможно наведение помех от расположенных рядом электромеханизмов и линий управления. В подобных ситуациях ряд наблюдений, оказывается засорённым «неправильными» наблюдениями и возникает задача их исключения. В виду того, что Ж должен обеспечивать

необходимую точность измерений, был разработан алгоритм фильтрации помех на основе критерия Дурбина-Уотсона. В основу данного алгоритма положена гипотеза о том, что математические ожидания всех наблюдений (измеряемых параметров) одинаковы, в то время как математическое ожидание одного наблюдения отлично от остальных. Критерием проверки

является некое число (I, которое определяется как ¿= £(ДМ-Д,У/¿Д'и

колеблется в пределах от 0 до 4. При ¿/«2, гипотеза о независимости отклонений принимается. В противном случае требуется уточнение функции тренда. Если отклонения измерений Ду, независимы, приступаем к исключению резко выделяющихся отклонений с последующим утонением функции тренда. Приведённый алгоритм работает более корректно и точно с рядом наблюдений, чем известное правило "трёх сигм", где данные проверяются на принадлежность интервалу ±38 и не выдвигается каких либо

к^а.

а.

Рис.4. Кинематика измерителя координат

гипотез о параметрах наблюдений. Данный алгоритм позволил существенно поднять достоверность получаемых данных от датчиков ИК и осуществлять их прогнозирование на момент ввода данных в вычислительный процесс.

Также была выполнена калибровка ИК с использованием станочного оборудования и программного обеспечения из пакета MATLAB с приложением Robotics, позволившая найти и скомпенсировать неточности изготовления и сборки ИК, также подняв достоверность получаемых результатов (см. рис.5).

Рис.5. Установка ИК на объекте и его калибровка

Во второй главе рассмотрена структура Ь-координатного механизма показанного на рис.6. Даны кинематические соотношения ПО (2) и проведен кинематический анализ для ряда конструкций. Определены коэффициенты

Рис.6. Кинематическая структура ПО

влияния кинематических параметров Ь-координатного механизма на размерные соотношения платформы ориентации при выполнении заданных характеристик на перемещения АСП, полученных в первой главе.

1<=Я+А,ф

ь=вг

^ _ с2;Сгл2

(2)

Сформулированы предложения о том, как наилучшим способом достичь требуемых кинематических характеристик платформы ориентации РС при соблюдении конструктивных ограничений в виду того, что одним из основных требований при разработки РС является его малая высота в связи с тем, что самая нижняя точка подвески, например для ЛА СУ27 находится на высоте 750см. Разработан комплекс программных средств в среде С++, позволяющий выполнить поставленную задачу и оптимизировать габариты ПО.

В третьей главе рассмотрены алгоритмы подвески АСП на ЛА как в ручном, так и в автоматическом режимах. Реализованы три режима ручного управления операцией подвески АСП на АПУ. Показано что выбранная конструкция ПО имеет достаточно линейную характеристику, что позволяет достаточно просто реализовать систему управления (СУ) при использовании ручного управления, а также в ряде случаев отказаться от применения датчиков длины приводов ПО при подвеске АСП, имеющих «простые» места крепления, что упрощает конструкцию в целом. Данный режим работы возможен на начальном этапе процесса подвески или может быть использован как резервный режим управления в случае выхода из строя основной СУ. Блок схемы показаны на рис.7. Были проведены сравнительные испытания возможностей данного метода, которые отражены в гл.5. В качестве одного из режимов ручного управления опробовано

Рис.7

моментно-скоростное управление от шестикоординатной рукоятки. Для этого специально была разработана, изготовлена, откалибрована и испытана рукоятка управления на основе шестикоординатного моментного датчика.

Основным элементом рукоятки управления является упругая система типа «крест» на крестовые стержни которой наклеены тензодатчики, представляющие полную мостовую схему и запитаны переменным током. Сигналы с датчиков усиливаются усилителем переменного тока, демодулируются и поступают на вход аналого-цифрового преобразователя и далее вводятся в вычислительный процесс. Для уменьшения влияния помех усилители и демодуляторы собраны в корпусе датчика, между крестовыми стержнями. При обработке сигналов так же применен метод фильтрации помех, описанный в гл.2. Блок схема СУ на основе этого метода приведены на рис.8. Система была испытана проверена на натурно-моделирующем стенде. Результаты приведены в гл.5.

В

оп

3 \ Кп

-Лбд-н

Рис.8

Предложена СУ с шестикоординатным датчиком сил и моментов рис.9, дающим информацию о нагрузке (сплошная линия) или с шестью однокоординатными датчиками сил (пунктир), расположенными в каждом из приводов ПО.

Рис.9

Предложенная СУ позволяет определять вес и нагрузки, действующие на АСП в месте касания бугелей авиационно-пускового устройства (АПУ), и своевременно корректировать траекторию движения АСП.

Разработаны два режима автоматического управления, в основе которых лежат измерения, выполненные с использованием ИК, разработанного в гл.2. Обоснована возможность реализации СУ в автоматическом режиме с измерением вектора ошибки, как наиболее рациональной с технической точки зрения. Показано, что операция подвески может быть выполнена в два этапа. Для практического применения выбран метод автоматического управления с измерением вектора ошибки, который обладает тем преимуществом, что с эргономической и технической точки

зрения является самым удобным. Кроме того, данный метод позволят подвешивать АСП в скрытых объемах, где присутствие человека не возможно или опасно, например, в отсеке вооружения современных самолетов.

В третьей главе так же дана оценка и анализ погрешностей, влияющих на работу ПО. Их можно разделить на статические - возникающие от конечной жесткости приводов, и кинематические. Нужно отметить, что статические погрешности обусловлены тем обстоятельством, что привода ПО работают в большом динамическом диапазоне, поскольку в зависимости от конфигурации ПО привода испытывают нагрузки как сжимающие, так и растягивающие. Кинематические погрешности в свою очередь можно разделить на две составляющие. Это погрешности, связанные с точностью изготовления узлов и деталей ПО (например, расточка посадочных мест под приводы нижнего основания и подвижного стола ПО), и погрешности от линейной интерполяции при перемещении ПО из начальной точки в конечную. Анализ данных погрешностей производился по разработанной программе "51а11с^>гес15юп_рпуос1з".

Ход решения задачи о статических погрешностях следующий:

- рассматриваем ПО с установленным на ней АСП для нескольких характерных точек траекторного движения. При этом задаем координаты этих точек ;

- зная 23, переходим к длинам приводов 1,;

- находим усилия, действующие в осевом направлении механизмов подач - Рп;

- используя Г„, жесткость приводов 6П и полагая жесткость шарниров много больше жесткости приводов, переходим к их деформациям

д4;

- полагая, что изменение от 2(13 + а1) ничтожно мало, вычисляем реальные координаты ПО - 2П;

- вычисляем вектор статических ошибок как 2 = 21~2П.

В качестве примера можно рассмотреть координаты точки рабочей области, находящиеся на краю рабочей зоны ПО. Эта точка имеет координаты (х,у,г,а,р,у) (мм/град) (-231; 0; 265,5; 0; -26; 0). При этом силы, действующие в приводах, при максимальной нагрузке в 350кг будут: (-162ОН; 3270Н; -2,7Н; -2,7Н; 3270Н, -1620Н). Иными словами, в этой точке приводы "растягивают" ПО в "разные стороны". Анализируя, таким образом, данные характерных точек рабочей области можно сделать вывод о том, что условие сопряжения (1) выполняется даже при наименьшей жесткости привода, что позволяет проектировать ПО на базе ШВП без предварительного натяга, что в свою очередь уменьшает габариты всего механизма. Однако надо применять ШВП с возможно большим диаметром винта - это позволит свести к минимуму погрешности от статической нагрузки без применения более точного датчика обратной связи в приводах

ПО. В противном случае статическую ойшбку необходимо учитывать путем введения поправки в алгоритмах управления.

В связи со спецификой эксплуатации РС при выполнении операции подвешивания АСП на АПУ желательно сначала скомпенсировать угловые рассогласования, а затем обеспечить плоскопараллельное перемещение АСП. В свою очередь плоскопараллельное перемещение разбивается на два участка: участок подвода АСП к бугелям АПУ и участок, где происходит непосредственное перемещение АСП сначала «вверх», до захода бугелей на направляющие, а затем сдвиг вдоль направляющих. Исходя из выводов, сделанных в главе 3.1, кинематические погрешности на участке компенсации угловых рассогласований на первом участке плоскопараллельного перемещения не являются существенными. При этом перемещения могут происходить с максимально возможными скоростями. Однако на последнем участке, где необходимо руководствоваться условием сопряжения (1), погрешности от линейной интерполяции могут привести к эффекту "заклинивания", что не желательно. Оценим эти погрешности.

При движении ПО из начальной точки 2Н в конечную Хг начальные и конечные длины приводов ПО будут соответственно 1Н и 1К. При этом приращение координат будет: Г = 4-4. При линейной интерполяции приращение каждой координаты д/' происходит за одинаковое время /0. Соответственно скорость по каждой координате /, будет V, = I' / /0. Приращение координаты /, за некоторое время / = /0 / л равно: = V,/ = /' /я -»1,

где п- число шагов счета. Приращение координат будет соответственно:

р.к-1

! = !„ + ]Г Ьр ¿ = 1,2..« ¿0 = 0. Далее находим 1 = 2(1). На каждом шаге

р. о

необходимо проверять условие соблюдения сопряжения (1). Если оно не выполняется, необходимо участок траектории 2„ -2„ разбить на два участка и процедуру повторить заново и т.д. Эту операцию необходимо промоделировать для нескольких характерных точек траекторного движения ПО. Результатом этой работы является необходимое число разбиений траектории, на участках которых возможно применение линейной интерполяции при соблюдении условия сопряжения. В главе приведены результаты работы программы, моделирующей движение бугелей АСП по прямой при смещении на 80мм. Именно на столько необходимо продвинуть АСП, чтобы выполнить операцию подвески (движение бугелей вдоль направляющих до момента срабатывания запирающего устройства) Из анализа видно, что для выполнения условия траекторию необходимо разбить на 3-4 участка. В этих точках приводы ПО меняют свою скорость.

Другим источником кинематических погрешностей может быть, например, расточка посадочных мест под приводы нижнего основания и подвижного стола ПО. Методика оценки этих погрешностей следующая:

1. По заданным координатам Z, определяем длины приводов L,, используя выражение I = R + вгн - rhi.

2. По заданным координатам 2, определяем длины приводов Lp с учетом допусков изготовления, используя выражение

I; = Д + 0(гй+гд)-(Ъ+Ъ).

3. По Lp определяем 1р.

4. Находим 2 = 2р~2,.

5. Проверяем Z на условие соблюдения точности (1).

Изложенную процедуру применим к характерным точкам рабочей

области ПО. В качестве исходных данных будем использовать координаты мест крепления приводов к нижнему основанию и к подвижной платформе, т.е. ги,гы, предположив, что технологическая погрешность изготовления имеет нормальный закон распределения. Для каждой характерной точки примем допуск изготовления равным 0,025мм и 0,005мм. Проведем статистический анализ используя критерий Пирсона. Используя программу "Генерация случайных чисел" с нормальным законом распределения пакета анализа данных Microsoft Exel, получим 100 значений погрешности для каждого варианта допуска (в нормальном законе полагаем математическое ожидание а = 0, а среднее квадратическое отклонение или стандартное отклонение о- = 1/6 от допуска изготовления, что соответствует правилу "трех сигм" для нормального закона; для принятых допусков изготовления а- = 0,05/6,сг = 0,01/6). Затем по уравнениям сопряжения рассчитаем 100 значений величин dx и .Найдем законы распределения величин и d2, зная которые определим вероятности тех или иных допусков для dx и d2, что позволит ответить на вопрос о необходимых допусках изготовления. Отметим, что величины d, и d2 условия (1) могут иметь как нормальный, так и логарифмический закон распределения. На основе проведенного анализа заключаем, что если места крепления приводов к основанию и к подвижной платформе изготовлены на оборудовании с точностью ±0,025мм, то значения d, и d2 удовлетворяют условию сопряжения, но их значения являются существенными. Это необходимо учитывать при проектировании приводов, например, путем повышения их точности. Если детали изготавливаются на оборудовании с точностью ±0,005мм то, повторив расчеты, получим, что значения dx и d2 удовлетворяют условию сопряжения (1) и их значения являются несущественными. Т.е. их влиянием можно пренебречь.

В четвертой главе дан качественный анализ динамических процессов. Предложена динамическая модель PC, которая показана на рис.10. Показана система уравнений (3), описывающих динамику PC как систему на упругом основании. (3)

Подвижная платформа т2, Ь

Основание Ш1, II

с!^, — перемещения

С„ —жёсткости «01 '

Неподвижная СК Рис. 10. Динамическая модель РС

б

1=1

ЛГФт + ПФП +

/2Т^02 + ЦФю +

- Т

9 01

,-<31 и <4

Г5 л 1 б "I #01

Г а/2 ^Фо2 б Фо2

1-1

= м г - £ А\{си<

(3)

Пятая глава посвящена экспериментальному исследованию процесса подвески. Для этого был специально разработан стенд, моделирующий работу комплекса. В состав испытательного стенда вошли: ПО с разработанной системой управления, измеритель координат, моментная рукоятка управления, натурный макет АСП, натурный макет АПУ, закрепленный на специальном подвесе, с помощью которого можно задавать различные начальные положения АПУ, а так же дополнительные устройства, необходимые для проверки работоспособности комплекса внешний вид которого представлен на рис.11. На данной установке был проведен ряд экспериментов, однозначно показывающих, что операция

подвески АСП может быть выполнена на данном оборудовании, как в автоматическом режиме, так и с использованием полуавтоматического режима при управлении от моментной рукоятки. Наиболее быстро и точно операция снаряжения выполняется с использованием ИК, особенно когда в качестве АСП используются ракеты, т.к. они имеют наиболее малые зазоры при стыковке с АПУ. Однако такие операции как снятие ракеты, навеска и снятие бомб, а так же операции манипулирования тяжелыми объектами удобно выполнять с помощью моментной рукоятки. Даны временные соотношения по выполнению основных операций. По результатам серии экспериментов был снят фильм, наглядно показывающий возможность выполнения операции снаряжения, а так же отражающий преимущества по сравнению со штатными средствами, представленными в видеоматериале ведущей организации

Рис.11. Натурно-моделирующий стенд

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Решение вопросов, связанных с созданием робототехнического комплекса является, основными результатами работы. Правильность полученных научно-технических решений и теоретических результатов подтверждена полунатурными экспериментами на изготовленном стенде, в состав которого входят реальные механизм подвески, авиационное средство поражения и пусковое устройство. В ходе теоретических и экспериментальных исследований, проведенных автором, в работе получены следующие научно-техниеские результаты:

1) предложен комплексный подход к проектированию средств обеспечивающих подвеску АСП на ЛА;

2) предложена методика создания роботизированных средств снаряжения;

3) разработана оригинальная конструкция исполнительного устройства робота снаряжения, обеспечивающая прецизионное позиционирование тяжелых крупногабаритных объектов и проведена оптимизация его параметров;

4) разработана и обоснована информационная система робота снаряжения и система управления процессом полуавтоматической и автоматической подвески АСП, разработано алгоритмическое и программное обеспечение;

5) проведена экспериментальная проверка разработанного и созданного исполнительного механизма, информационной системы и системы управления робота.

Экспериментальные исследования показали, что при подвеске ракет и при обеспечении малых зазоров более предпочтительным является автоматический режим с использованием ИК. При подвеске АБ и выполнении операций, где не требуется высоких точностей возможно управление от силомоментной рукоятки управления.

Материалы диссертации были отражены в:

1. Калинин A.B., Панков В.А. Система управления робота, выполняющего прецизионную установку тяжелых объектов // Материалы Международной научно-технической конференции; 28сентября -Зоктября 2009г. с.Дивноморское (Геленджик, Россия). Таганрог - Санкт-Петербург, 2009. С. 210-213.

2. Калинин A.B., Панков В.А. Система управления робота, выполняющего прецизионную установку тяжелых объектов // Труды Двенадцатой Всероссийской научно-практической конференции. Санкт-Петербург, 2009. Том 5. С. 237-239.

3. Результаты создания комплексированных систем технического зрения для обеспечения управления движением / A.B. Калинин [и др.] // Труды Двенадцатой Всероссийской научно-практической конференции Санкт-Петербург, 2009. Том 5. С. 292-294.

4. Результаты создания комплексированных систем технического зрения для обеспечения управления движением / A.B. Калинин [и др.] // Материалы Международной научно-технической конференции; 28сентября - Зоктября 2009г. с.Дивноморское (Геленджик, Россия). Таганрог - Санкт-Петербург, 2009. С. 281-284.

5. Калинин A.B. Фильтрация помех при аналого-цифровом преобразовании //Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Приборостроение. 1999. №4. С. 54-59.

6. Калинин A.B., Панков В.А., Рубцов И.В. L-координатные механизмы в роботизированной технологии прецизионного перемещения тяжелых объектов // Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. Машиностроение. 2010. Специальный выпуск. С. 79-88.

7. Калинин A.B. Определение допуска на погрешность позиционирования роботизированной платформы статистическими методами // Математико-статистический анализ социально-экономических процессов: Сб. МЭСИ (Москва). 2010. Выпуск 7. С. 58-61.

8. Перспективные разработки в области создания автономных мобильных робототехнических комплексов специального назначения / A.B. Калинин [и др.] //Оборонная техника. 2003. Сб. 1-2. С. 40-44.

9. Исследование L-координатных механизмов в целях создания роботизированной технологии прецизионного позиционирования тяжелых крупногабаритных объектов: Отчет по Грант РФФИ 2008-2009г. / МГТУ. Руководитель И.В. Рубцов. Исполнители A.B. Калинин, В.А. Панков, Д.С. Гримак. Код 08-08-13558-офи_ц. Инв. №78512. М., 2009. 75 с.

Подписано к печати 8.07.11. Заказ № 524 Объем 1,0 печ.л. Тираж 100 экз. Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д.5 (499) 263-62-01

Список сокращений

Введение

Глава 1. Конструкция робота снаряжения

1. Анализ существующих средств подвески авиационных средств поражения на боевые летательные аппараты 7 2. Оценка размерных соотношений робота снаряжения -

3. Анализ упругостей и деформаций механизма подъема робога снаряжения

4. Анализ допусков на подвеску авиационного средства поражения.

5. Проблема выбора информационной системы робога снаряжения.

1.5.1. Информационная система робота снаряжения

1.5.2. Информационная система ближнего радиуса действия

Глава 2. Исполнительный механизм робота снаряжения - платформа ориентации

2.1. Кинематические соотношения

2.2. Анализ зон обслуживания платформ ориентации различных конструкций

Глава 3. Алгоритмы управления платформой ориентации робота снаряжения

3.1. Алгоритмы ручного управления платформой ориентации

3.2. Алгоритмы автоматического управления платформой ориентации

3.3. Анализ точности приводов платформы ориентации

Глава 4. Динамическая модель робота снаряжения

4.1. Качественный анализ механических процессов

4.2. Модель робота снаряжения

Глава 5. Экспериментальные исследования Стр. 5.1 Экспериментальный стенд, реализация СУ РС и программное обеспечение 116 5.2. Экспериментальные данные 132 Выводы 144 Заключение 147 ) Библиографический список использованной литературы 150 --- Приложение^

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АПУ - авиационное пусковое устройство.

АСП - авиационное средство поражения.

ДУ - дистанционное управление.

ИК - измеритель координат.

ЛА - летательный аппарат.

МП - механизм подъема.

ПО - платформа ориентации.

ПУ - пульт управления.

РС - робот снаряжения.

СП - средство подвески.

СУ - система управления.

ТП - тележка податчик.

ТС - транспортное средство.

ШВП - шариковинтовая передача.

Роботизация является важной составляющей развития новых технологий военной и специальной техники, энергетики, промышленного оборудования, авиа- и судостроения, транспорта и других сфер деятельности, которые указаны в «Приоритетных направлениях развития науки, технологии и техники Российской Федерации», в «Направлениях целевых фундаментальных исследований» в рамках программ Федерального агентства по промышленности. Задачи роботизации военной техники сформулированы также в комплексной целевой программе «Роботизация ВВТ» Минобороны (раздел «Нетрадиционные вооружения»). В прикладные задачи роботизации оборудования, различных технологических процессов и военной техники входят задачи роботизированного точного позиционирования тяжелых крупногабаритных объектов; такие операции распространены в машиностроении, строительстве, на транспорте, в энергетике и в других отраслях, например, при точной установке тяжелых деталей и конструкций, при ремонте и замене агрегатов и энергетических установок, а также при снаряжении и ремонте военной техники. В данной работе рассмотрены проблемы, связанные с роботизированной подвеской авиационных средств поражения на летательные аппараты. Задача автоматической подвески АСП на ЛА решается с помощью робота снаряжения, оснащённого шестикоординатным приводом специальной компоновки, что в свою очередь потребовало создания сложных алгоритмов формирования задающих воздействий на многокоординатную систему. Результаты данной работы могут быть использованы в промышленности и в других отраслях, например:

-автоматизированные и роботизированные склады — точная установка контейнеров и паллет на стеллажи и их съем;

-автоматизированные и роботизированные цеха - подача и съем в заданных точках конвейера деталей и блоков при их точном позиционировании;

- автоматизация при проведении сборочных и ремонтных работ с крупногабаритными изделиями, например, замена авиационных двигателей;

- роботизированное позиционирование больных при диагностике и лечении и др.

В диссертации разрабатывается и исследуется исполнительный /координатный механизм робота, выполняющего операции точного позиционирования тяжелых крупногабаритных объектов (авиационных бомб и ракет) по шести координатам, а также эргономичная система управления исполнительным механизмом. Точное позиционирование практически всегда проводится в малом диапазоне линейных и угловых перемещений и при малых значениях скорости, поэтому выбрана кинематическая схема /-координатного механизма, который при сравнительно небольших скоростях и перемещениях в пространстве может создать значительные силы и моменты, /-координатные механизмы обладают высокой технологичностью и надежностью, что важно для практического применения. Несмотря на положительные свойства, на практике /-координатные механизмы используются редко, что можно объяснить только несоответствием направления вектора скорости механизма и вектора входного воздействия, и вследствие этого трудностью в управлении. Разработанный адаптивный многозвенный исполнительный приводной механизм и его система управления обеспечивают работу с объектами, масса которых на порядок превышает массу механизма. Такой механизм с системой управления может стать базовым для создания новой роботизированной технологии прецизионного позиционирования тяжелых крупногабаритных объектов, ускорит и повысит качество выполнения операций, освободит людей от тяжелого и опасного труда.

144 ВЫВОДЫ

В работе представлено исследование, охватывающее весь круг вопросов создания робототехнического комплекса снаряжения самолетов авиационными средствами поражения. На основании полученных результатов можно сделать следующие выводы, определяющие состав и технические требования, предъявляемые к РС.

1. Современные средства ориентации и навигации должны позиционировать РС с установленным АСП с точностью 0,02.0,05м по положению и 2.3 град, по углу. Этими значениями ограничивается диапазон перемещений, обеспечиваемый платформой ориентации исполнительного механизма РС.

2. РС должен иметь информационную систему, работающую в указанном диапазоне углов и перемещений, обладающую необходимой точностью измерений координат конечного требуемого положения боеприпаса, определенной в п. 1.4.

3. В качестве информационной системы ближнего действия обосновано применение рычажно-шарнирного измерителя координат. Разработана его конструкция, соответствующая требуемой точности позиционирования АСП. На основе проведенного анализа изготовлен макет ИК, обеспечивающий требуемую точность измерений.

4. В качестве исполнительного механизма обосновано применение ПО на основе / -координатных механизмов.

5. Проведен сравнительный анализа различных конструкций /-координатных механизмов для ПО, который привел к выбору механизма с тремя верхними и шестью нижними подвижными шарнирами, обеспечивающего минимальные габариты при необходимых перемещениях платформы ориентации.

6. Используя коэффициенты влияния установлены приблизительные параметры механизма ориентации платформы типа 3x6, которые были оптимизированы с использованием специально разработанного программного обеспечения. Данные параметры использованы при создании макета ПО РС.

7. Показано, что выбранная конструкция имеет линейную характеристику на одном цикле снаряжения. Это позволяет достаточно просто реализовать СУ ПО. В ряде случаев возможно отказаться от применения датчиков длины приводов ПО при подвеске АСП, имеющих «простые» места крепления (например подвеска авиабомб), что упрощает конструкцию в целом.

8. Разработана шести-координатная рукоятка управления с соответствующим программно-аппаратным обеспечением, которая изготовлена и установлена и испытана на ПО.

9. Разработаны три режима ручного управления операцией позиционирования АСП на АПУ и два режима автоматического управления; проведены экспериментальные исследования этих режимов.

Ю.При изготовлении элементов конструкции, в частности нижнего основания и верхней платформы на станках класса Н или П, необходимо учитывать погрешность, вносимую технологическим оборудованием; следовательно, имеется необходимость в дополнительной калибровке ПО. При использовании станков класса В или А погрешность, вносимая оборудованием, не существенна и ее влиянием можно пренебречь.

11.Проведен качественный анализ динамики ПО, который позволил выделить основные составляющие динамической модели и основные факторы, влияющие на работу ПО. Получена динамическая модель ПО на основе уравнений Лагранжа II.

12.Показана возможность моментно-скоростного управления от шести-координатной рукоятки, которая изготовлена и испытана на натурно-моделирующем стенде. При этом можно сделать следующие выводы.

- Произвольное манипулирование объектом осуществляется достаточно просто и удобно.

- Конечный этап операции подвески АСП (захват бугелями направляющих АПУ) достаточно сложен, т.к. оператор не видит положение бугелей с противоположной стороны АПУ, но при определенном опыте это неудобство сглаживается.

- Если иметь некую информационную систему, показывающую оператору положение бугелей с обратной стороны, или иметь механическую (оптическую или др.) систему, позволяющую в очень близкой зоне выставить бугеля АСП параллельно направляющим АПУ, то операция значительно упрощается.

- Оператор должен иметь необходимый навык работы, т.к. существует некий дисбаланс в задании скоростей поворота тяжелого объекта и в задании его перемещений. Т.е. для поворота объекта к рукоятке требуется приложить значительно меньшие усилия, чем для его перемещения. Это объясняется тем, что изгиб балок в датчике рукоятки управления, на который реагируют сенсоры, легче вызвать с помощью момента, чем вызвать такой же изгиб с помощью силы. При этом силы отвечают за перемещения объекта, а моменты за его вращения.

13. Обоснована возможность реализации автоматического режима с измерением вектора ошибки от ИК как наиболее рациональной СУ с технической точки зрения.

14. Для практического применения выбран метод автоматического управления с измерением вектора ошибки, который обладает тем преимуществом, что с эргономической и технической точки зрения является самым удобным, а также позволяет выполнить операцию снаряжения во внутрифюзеляжных отсеках, где нахождение человека опасно. Проведены эксперименты с использованием этого метода. На основании результатов экспериментов можно сделать следующие выводы.

- Операция подвески выполняется легко и удобно.

- Человеческие факторы не влияют на работу системы.

- Операция выполняется в самые короткие сроки (около 30 е.).

147

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Одно из требований, предъявляемых к современным авиационным ударным комплексам — высокая интенсивность боевых вылетов. При этом на первый план выходят инженерные задачи технического обслуживания и подготовки летательных аппаратов (самолетов, вертолетов, перспективных беспилотных комплексов) к боевому применению (в особенности к повторному боевому применению), когда требуется быстро подготовить летательный аппарат к вылету. Одной из задач подготовки является снаряжение летательного аппарата средствами поражения. Решению этой задачи и посвящена представленная работа. В работе представлено исследование, охватывающее весь круг вопросов создания робототехнического комплекса снаряжения самолетов, подвесными средствами поражения.

В первой главе проведен анализ существующих средств подвески авиационных средств поражения. Показано, что на современном этапе в ВВС РФ отсутствуют средства, позволяющие эффективно решать проблему перезарядки самолета боевыми средствами поражения. Дана оценка размерных соотношений робота снаряжения на основе информации о высотах подвески. Проведен анализ упругостей и деформаций механизма подъема робота снаряжения как проектируемого, так и существующих опытных образцов. Показано, то разрабатываемый РС должен синтезироваться как объект на упругом основании. Дан анализ допусков на подвеску авиационного средства поражения. Показано, то существуют такие АСП, которые могут предъявлять к РС повышенные требования по тонности позиционирования. Дан анализ существующих информационных систем дальнего и ближнего радиуса действия. Показана эффективность применения рычажно-шарнирного измерителя координат. Синтезирована его конструкция, соответствующая требуемой точности позиционирования АСП.

Во второй главе получены кинематические соотношения, определяющие связь величины линейных перемещений приводов и пространственного перемещения платформы ориентации, а также метод решения прямой и обратной задачи кинематики для модели платформы ориентации. Проведен сравнительный анализ различных конструкций ¿-координатных механизмов, определены конструктивные параметры механизма, обеспечивающие заданные перемещения АСП при минимальных габаритах платформы РС, оптимизированы его размерные соотношения.

В третей главе разработаны три режима ручного управления операцией позиционирования АСП на АПУ и два режима автоматического управления Показана возможность моментно-скоростного управления от шести координатной рукоятки. Обоснована возможность реализации СУ в автоматическом режиме с измерением вектора ошибки, как наиболее рациональной с технической точки зрения.

В четвертой главе дан качественный анализ динамики ПО как механической системы который позволил выделить основные составляющие, динамической модели и основные факторы, влияющие на работу ПО. Получена динамическая модель ПО на основе уравнений Лагранжа, которая используется при синтезе РС.

В пятой главе проведена экспериментальная апробация разработанных устройств (ПО, ИК, рукоятки управления) на разработанном и созданном натурно-моделирующем стенде, который моделирует работу РС совместно с макетом АСП и АПУ Показано, что операция подвески наиболее быстро и просто осуществляется с помощью ПО, оснащенной ИК. Операции манипулирования тяжелым объектом наиболее просто осуществляются с помощью шестикоординатной рукоятки управления. Даны временные соотношения по выполнению основных операций.

В диссертации получены следующие научные результаты:

1) разработана и обоснована методика проектирования автоматической системы управления роботом снаряжения;

2) созданы система управления, алгоритмы и программы дистанционного и автоматического управления роботом снаряжения;

3) разработана информационная система робота снаряжения для выполнения точных операций;

4) разработана конструкция исполнительного устройства робота снаряжения, обеспечивающая прецизионное позиционирование тяжелых крупногабаритных объектов и проведена оптимизация его параметров;

5) проведена экспериментальная проверка созданного исполнительного механизма, информационной системы и системы управления робота.

Решение вопросов, связанных с созданием робототехнического комплекса является основными результатами работы. Правильность полученных научно-технических решений и теоретических результатов подтверждена полунатурными экспериментами на изготовленном стенде, в состав которого входят реальные механизм подвески и авиационное средство поражения. По результатам работы автором снят фильм подтверждающий работоспособность комплекса и его эффективность по сравнению с существующими способами подвески АСП.

150

1. Stewart D. A. A platform with six degree of freedom // Proc. Inst. Mech. Eng. 1965/1966. Vol. 180, pt 1, N 15. P. 371-386.

2. Merlet J.P. Parallel Robots. Solid mechanics and its applications //URL.http://rapidshare.com/files/21864206/1402041322.zip (дата обращения0201.2009)

3. Юрчик Ф.Д., Быканова А.Ю. Применение параллельных механизмов //URL.http://www. festu.ru (дата обращения 02.01.2010)

4. Подураев Ю.В. Мехатроника: основы, методы, применение. М.: Машиностроение, 2007. 256 с.

5. Каганов Ю.Т., Карпенко А.П. Математическое моделирование кинематики и динамики секции робота-манипулятора типа «хобот». // Наука и образование: электронное научно-техническое издание

6. URL.httr>://technomag.edu.ru/doc/133262.html (дата обращения 12.03.2010)

7. Гендель B.C., Слоущ A.B. Силовой анализ платформы Стюарта с учётом не идеальности связей //URL.http://tmm.spbstu.ru/6Zhandel-6.pdf (дата обращения0502.2010)

8. Янг Д.С, Ли Т.У. Исследование кинематики манипуляторов платформенного типа//Конструирование. 1984. №2. С. 264-272.

9. Коловский М. 3., Петров Г. Н., Слоущ А. В. Об определении собственных частот позиционирующей платформы с упругими приводами // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1999. №5. С. 27-30.

10. Альван Х.М., Слоущ A.B. Об управлении движением пространственной платформы с несколькими степенями подвижности // Теория механизмов и машин (СПб.) 2003. №1. С. 63-69.

11. Воробьев Е.И. Диментберг Ф.М. Пространственные шарнирные механизмы. М.: Физматлит. Наука. 1991. 264 с.

12. Глазунов В.А., Колискор А.Ш., Крайнев А.Ф. Пространственные механизмы параллельной структуры. М.: Наука. 1991. 242 с.

13. Янг Д.С., Ли Т.У. Исследование кинематики манипуляторов платформенного типа//Конструирование. 1984. №2. С. 53-59.

14. Коловский М.З., Петров Г. Н., Слоущ А.В. Об определении собственных частот позиционирующей платформы с упругими приводами // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1999. №5. С. 53-65.

15. Волкоморов С.В., Каганов Ю.Т., Карпенко А.П. Моделирование и оптимизация некоторых параллельных механизмов // Информационные технологии. 2010. №5. С. 1-32.

16. Parallel mechanisms information center Электронный ресурс. //URL.http://www.parallcmic.org/ (дата обращения 02.01.2010)

17. Лазарев Ю.Ф. Моделирование процессов и систем в Matlab: Пакеты Signal Processing Tools, Control Toolbox и Simulink с библиотеками Aerospace, SimPowerSystems, SimMechanics. СПб.: Издательский дом Питер, 2005. 512 с.

18. Волкоморов С. В., Карпенко А. П., Лелетко А. М. Оптимизация угловых и линейных размеров одно- и двухсекционного манипуляторов параллельной кинематики // URL.http://technomag.edu.ru/doc/l 54452.html (дата обращения 14.01.2010)

19. Грек Н.А., Ивахненко А.Г, Подленко О.Н. Моделирование формообразования на станках с параллельной кинематикой

20. URL.http://ics.khstu.ru/media/2010/N09 05.pdf (дата обращения 02.01.2010)

21. К решению прямой задачи о положениях L-координатных механизмов / В.А. Глазунов и др. // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1991. №2. С. 100-105.

22. Ивахненко А.Г., Чехонина К.А. Управление станками с параллельной кинематикой при формообразовании // Фундаментальные и прикладные вопросы механики: сборник докладов международной научной конференции Хабаровск, 2003. Т.2. С. 140-144.

23. Korobeynikov V.E., Turlapov А. V. Modeling and Evaluating of the Stewart Platform Department of Computational Mathematics and Cybernetics, Nizhny Novgorod State University after N.I.Lobachevski, Nizhny Novgorod, Russia

24. XJRL.http://graphicon.ru/2QQ5/proceedings/papers/Korobeinikov turlapov.pdf (дата обращения 03.01.2010)

25. Турлапов В.Е. Явные решения задачи о положениях на классе одноконтурных групп пространственных рычажных механизмов // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1997. №3. С. 87-96.

26. Александров В.В., Локшин Б.Я., Гомес-Эспарса Л.У. Стабилизация управляемой платформы при наличии ветровых возмущений //URLJittp://www.emis.de/iournals/FPM/ps/k05/k057/k05708.pdf (дата обращения 22.01.2010)

27. URL.http://onlinelibrarv.wiley.com/doi/l 0.1002/rob. 10040/pdf (дата обращения 22.05.2010)

28. Jun Wu, Liping Wang, Zheng You. A new method for optimum design of parallel manipulator based on kinematics and dynamics

29. URL.http://www.springerlink.com/content/w3605m2337268672/fulltext.pdf (дата обращения 02.01.2010)

30. Griffis M., Duffi J. A. Forward Displacement Analysis of a Class of Stewart Platform // URL.http://cimar.mae.ufl.edu/CIMAR/pages/pubs/three three plat.pdf (дата обращения 02.01.2010)

31. Астанин B.O. Многокоординатный электропривод модуля ГАП нетрадиционной компоновки с взаимозависимым изменением координат: Дис. .канд.тех.наук. Новосибирск, 1987. 197 с.

32. Смородов А.В Анализ и синтез манипуляционных роботов с механизмами параллельной структуры: Дис. .канд.тех.наук. Санкт-Петербург, 2004. 144 с.

33. Альван X. М. Динамика и управление движением робототехнических систем с избыточными входами: Дис. .канд.тех.наук. Санкт-Петербург, 2003. 146 с.

34. Чистяков А Ю. Роботизированные системы с механизмами параллельной структуры на основе подвесных платформ: Дис. .канд.тех.наук. Санкт-Петербург, 2006. 139 с.

35. Попов Е. П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления. М.: Наука, 1989. 304 с.

36. Крутько П.Д. Управление исполнительными системами роботов. М.: Наука, 1991.332 с.

37. Дистанционно управляемые роботы и манипуляторы / B.C. Кулешов и др. М.: Машиностроение, 1986. 328 с.

38. Электроприводы промышленных роботов с адаптивным управлением / В.Н Афанасьев и др. Томск: ТГУ, 1987. 165 с.

39. Фу К., Гонсалес Р., Ли К. Робототехника. М.: Мир, 1989. 334 с.

40. Галиуллин А. Методы решения обратных задач динамики: М.: Наука, 1986. 224 с.

41. Юревич Е.И. Динамика и управления роботами. М.: Наука, 1984. 336 с.

42. Зенкевич C.JI., Ющенко A.C. Управление роботами. Основы управления манипуляционными роботами. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000. 400 с.

43. Лурье А.И. Аналитическая механика. М.: Физматлит, 1961. 824 с.

44. Медведев B.C., Лесков А.Г., Ющенко A.C. Системы управления манипуляционных роботов. М.: Наука, 1978. 416 с.

45. Пол Р. Моделирование, планирование траекторий и управление движением робота манипулятора. М.: Наука, 1976. 400 с.

46. Попов Е. П., Зенкевич СЛ., Верещагин А.Ф. Манипуляционные роботы: динамика и алгоритмы. М.: Физматлит, 1978. 400 с.

47. Андре П., Кофман Ж-М., Лот Ф., Тайар Ж-П. Конструирование роботов. М.: Мир, 1986. 182 с.

48. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. М.: Наука, 1975. 480 с.

49. Артоболевский. И.И. Механизмы в современной технике. Справочное пособие для инженеров, конструкторов, изобретателей. М.: Наука, 1979. 784 с.

50. Бабаков И.М. Теория колебаний. М.: Физматлит, 1968. 382 с.

51. Белянин П.Н. Кинематические схемы, системы и элементы промышленных роботов. М.: Машиностроение, 1992. 85 с.

52. Белянин П.Н. Робототехнические системы для машиностроения. М.: Машиностроение, 1986. 124 с.

53. Галиуллин A.C. Методы решения обратных задач динамики. М.: Наука, 1986. 310 с.

54. Иванов A.A. Гибкие производственные системы в приборостроении. М.: Машиностроение, 1988. 95 с.

55. Игнатьев М.Б., Кулаков Ф.М., Покровский A.M. Алгоритмы управления роботами-манипуляторами. JL: Машиностроение, 1977. 98 с.

56. Крейнин Г.В. Кинематика, динамика и точность механизмов. М.: Машиностроение, 1984. 655 с.

57. Динамика управления роботами / В.В. Козлов и др.. М.: Наука. 1984. 130 с.

58. Колесников К.С. Курс теоретической механики. М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2000. 452 с.

59. Макаров И.М., Топчеев Ю.И. Робототехника. История и перспективы. М.: Наука, 2003. 78 с.

60. Попов Е.П., Письменный Г.В. Основы робототехники. Введение в специальность. М.: Высшая школа, 1990. 321 с.

61. Попов Е.П., Юревич Е.И. Робототехника. М.: Машиностроение, 1984. 521 с.

62. Ким. Д.П. Теория автоматического управления. Линейные системы. М.: Физматлит, 2003. Т.1. 288 с.

63. Леонтьев А.Г. Электронная книга по электромеханики.

64. URL.www.unilib.neva.ru/dl/059/Head.html (дата обращения 02.01.2010)

65. Донская Е.Ю., Драч М.А. Податливость манипулятора в зоне контакта и выбор его конфигурации // Методы оптимизации и их применение: Труды 13-й Байкальской международной школы-семинара. Иркутск, 2005. Т.5. С. 113-117.

66. Калкер И.И., Де-Патер А.Д. Обзор теории локального скольжения в области упругого контакта с сухим трением // Прикладная механика. 1971. Т.7, №5. С. 9-20.

67. Кузьмин А. В., Марон Ф. Л. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин. Минск, 1983. 350 с.

68. Сливаковский А.О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины. М.: Машиностроение. 1983. 487 с.

69. Конструирование роботов / Андре П. М. и др..: Мир, 1986. 360 с.

70. Расчет на прочность деталей машин / И.А. Биргер и др..: М.: Машиностроение, 1993. 640 с.

71. Скороходова Е. А. Общетехнический справочник. М.: Машиностроение, 1982. 416 с.

72. Гулиа Н. В., Клоков В. Г., Юрков С. А. Детали машин. М.: Издательский центр Академия, 2004. 416 с.

73. Управление манипуляционными системами на основе информации об усилиях /Д. М. Гориневский и др.. М.: Физматлит, 1994. 368 с.

74. Письменный Г.В., Солнцев В.И., Воротников С.А. Системы силомоментного очувствления роботов. М.: Машиностроение, 1990. 96 с.

75. Воротников С.А. Информационные устройства робототехнических систем. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2005. 384 с.

76. Егоров И.Н. Системы позиционно-силового управления технологическими роботами // Мехатроника, автоматизация и управление. 2003. №10. С. 15—20.

77. Проектирование следящих систем двухстороннего действия / И.Н Егоров и др.. М.: Машиностроение, 1980. 302 с.

78. Подураев Ю.В. Технологические роботы с контурным силовым управлением для операций механообработки // Вестник машиностроения, 1993. №8. С. 14— 24.

79. Гориневский Д.М., Формальский A.M., Шнейдер А.Ю. Управление манипуляционными системами на основе информации об усилиях. М.: Наука. 1994. 350 с.

80. Подураев Ю.В., Леонов П.В. Методы силового управления и система автоматизированного программирования технологических роботов для зачистных операций // Мехатроника, 1995. Вып. 1. С. 115-120.

81. Управление робототехническими системами с силомоментным очувствлением /И.Н. Егоров и др. //URL.http://e.lib.vlsu.ru/bitstream/123456789/1289/l/775.pdf (дата обращения 02.05.2010)

82. Зуев А.В., Филаретов В.Ф. Особенности создания комбинированных позиционно-силовых систем управления манипуляторами // Известия РАН. Теория и системы управления. 2009. №1, Январь-Февраль. С. 154-162.

83. Филаретов В.Ф., Зуев А.В. Позиционно-силовое управление электроприводом манипулятора // Мехатроника, автоматизация, управление. 2006. №9. С. 20-24.

84. Корендясев А.И. Теоретические основы робототехники. М.: Наука, 2006. 376 с.

85. Попов А.В., Юревич Е.И. Позиционно-силовое управление манипуляторами: состояние и перспективы // Мехатроника, автоматизация, управление. 2008. №5. С. 55-55.

86. Попов А.В., Юревич Е.И. Роботы с силовым очувствлением. М.: Астерион, 2008. 74 с.

87. Filaretov V.F., Vukobratovic М. Synthesis of Adaptive Robot Control Systems for Simplified Forms of Driving Torques // Mechatronics. Pergamum Press. 1995. V. 5, № l.P. 41-59.

88. Hsu F.Y., Fu L.C. Intelligent robot debarring using adaptive fuzzy hybrid position /force control // IEEE Trans. Robotics and Automation. 2000. V. 16 (4). P. 325-335.

89. Xiao D., Ghosh B.K., Xi N. et al. Sensor-based hybrid position / force control of a robot manipulator in an uncelebrated environment // IEEE Trans. Control Systems Technology. 2000. V. 8 (4). P. 635-645.

90. Thrun S. Finding Landmarks for Mobile Robot Navigation // Proceedings of ICRA. 1998. P. 958-963.

91. Probabilistic Algorithms and the Interactive Museum Tour-Guide Robot Minerva //The International Journal of Robotics Research. 2000. Vol. 19, № 11, November. P. 972-999.

92. Thrun S., Fox D., Burgard W. A probabilistic approach to concurrent mapping and localization for mobile robots. Machine Learning // Autonomous Robots 1998. №5, P. 253-271.

93. Robust Monte Carlo localization for mobile robots / Thrun S. and others: Technical Report CMU-CS-00-125. Pittsburgh: Carnegie Mellon University, 2001. 49 p.

94. Ориентация и навигация подвижных объектов / Б.С. Алёшин и др.. М.: Физматлит. Наука, 2006. 424 с.

95. Черноножкин В.А., Половко С.А. Система локальной навигации для наземных мобильных роботов // Научно-технический вестник. 2008. №57. С. 13-22.

96. Черноножкин. В.А. Комплексирование инерциальных и одометрических датчиков в системе локальной навигации для наземных мобильных роботов //URL.fppo.ifmo.m/kmu/kmu6/BbinyCK./ V.A. Черноножкин. pdf (дата обращения 02.01.2009)

97. Лысенко О.Н. Использование лазерных сканаторов SICK AG для навигации мобильных роботов. // URL.http://www.promavto.m/documents/pub robot.pdf (дата обращения 12.05.2009)

98. Платонова М. В. Использование шумоподобных сигналов ИК диапазона для системы навигации мобильных роботов

99. URL.http://www.railab.m/materials/articles/pages/Platonova.doc (дата обращения 08.04.2009)

100. Отчет по теме «Адаптивное управление точностью мобильного производства с использованием измерительных роботов» / МГТУ. Руководитель темы Н.А.Лакота. ГР №01830075282, Инв. №756334. М., 1985. 154 с.

101. Отчет по теме «Исследование автоматизации процесса снаряжения летательных аппаратов авиационными средствами поражения» /ВВИА им. Н.Е. Жуковского. Руководитель темы Ю.А.Бардин. ГР № 4293/292330, Инв. №145639. М., 1994. 136 с.

102. Бардин Ю.А., Хрипунов С.П. Робототехнические системы и готовность авиации // Аэрокосмическое обозрение. 2004. №1. С. 108-111.

103. Калинин A.B., Панков В.А. Система управления робота, выполняющего прецизионную установку тяжелых объектов // Труды Двенадцатой Всероссийской научно-практической конференции. Санкт-Петербург, 2009. Т.5. С. 237-239.

104. Результаты создания комплексированных систем технического зрения для обеспечения управления движением / A.B. Калинин и др. // Труды Двенадцатой Всероссийской научно-практической конференции. Санкт-Петербург, 2009. Т.5. С. 292-294.

105. Калинин A.B., Панков В.А., Рубцов И.В. L-координатные механизмы в роботизированной технологии прецизионного перемещения тяжелых объектов // Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. Машиностроение. 2010. Специальный выпуск, С. 79-88.

106. Калинин A.B. Определение допуска на погрешность позиционирования роботизированной платформы статистическими методами // Математико-статистический анализ социально-экономических процессов: Сб. МЭСИ (Москва). 2010. Выпуск 7. С. 58-61.

107. Перспективные разработки в области создания автономных мобильных робототехнических комплексов специального назначения / A.B. Калинин и др.// Оборонная техника (Москва). 2003. Сб. 1-2. С. 40-44.

108. Калинин A.B. Фильтрация помех при аналого-цифровом преобразовании //Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. Приборостроение. 1999. №4 С. 54-59.