автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.05, диссертация на тему:Разработка метода и программных средств автоматизированного проектирования систем силомоментного очувствления адаптивных РТС

Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана

РГб ОД

На правах рукописи 1 1 ПОП «336 УДК 621.865

Наджафи Фарид

РАЗРАБОТКА МЕТОДА И ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ СИЛОМОМЕНТНОГО ОЧУВСТВЛЕНИЯ АДАПТИВНЫХ РТС

05.02.05. — роботы, манипуляторы и робототехнические системы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва — 1996

Московский Государственный Технический Универсщет им. Н.Э. Баумана

На правах рукописи УДК. 621.865

НЛДЖЛФИ Фарид.

РАЗРАБОТКА МЕТОДА И ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ СИЛОМОМЕНТНОГО ОЧУВСТВЛЕНИЯ АДАПТИВНЫХ РТС

05.02.05. - роботы, манипуляторы и робототехнические системы.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва- 1996

Рабша выполнена в МП'У им. Н.Э. Баумана.

Научный руководитель: - доктор технических наук, профессор Ющенко Л.С.

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор Г'радецкни В.Г. (ИПМех. РАН)

- доктор технических наук, профессор Г авркшпш С.С

(МГГУ им. Н.Э: Баумана)

Ведущая организация: -АО МШЮ "Спектр".

Зашита состоится " ___ " " 1996г. на заседании диссертационно!о

Совета К 053.15.06 М1ТУ им. Н.Э.Ваумана...) адресу: 107005, Москва, 2-я Бауманская ул., Д. 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МП'У нм. Н.Э. Баумана. Автореферат разослан " "_ 19961.

Ученый секретарь диссертационного Совета к.т.н. доцент

Максимов А.II.

Общая характеристика работы

Актуальность темы.

Стремительное развитие робототехники в мире и ее быстрое проникновение как на предприятия машиностроения и приборостроения с мелко- и среднесерийным характером производства, где до недавного времени преобладал ручной труд, так и в новые сферы, в которых до появления современных роботов с микропроцессорным управлением применение робототехники было технически и экономически неоправданным, привели к необходимости разработки комплекса средств, обеспечивающих возможность адаптации робота к некоторым изменениям окружающей производственной среды в целях коррекции его действий при выполнении технологических операций.

Такая адаптация может быть достигнута путем использования средств "восприятия" роботом внешних факторов - систем очувствления.

Возможность быстрого и точного измерения параметров внешней среды, необходимых для выполнения технологической операции, позволяет резко снизить затраты на подготовку производства к внедрению очувствленных промышленных роботов (ПР) и повысить качество выпускаемой продукции. Наиболее перспективными областями внедрення ПР, оснащенных системами очувствления, и построенных на их основе адаптивных робототехнологических систем (ЛРТС) следует считать такие технологические процессы, как механическая сборка, электродуговая сварка, абразивная зачистка, окраска распылением, установка и снятне деталей с конвейера и другие.

Выбор средств очувствления определяется спецификой конкретного технологического процесса, характерной особенностью которого является наличие или отсутствие силовых контактных взаимодействий рабочего органа ПР с объектами внешней среды. Большинство операций, сопрЬвождающихся возникновением силового контакта, включая механическую сборку и абразивную зачистку предполагают необходимость поддержания усилий взаимодействия в заданных пределах. В условиях промышленного производства автоматизация таких операций возможно только с помощью АРТС с системой силомоментиого очувствления (ССМО). Использование ССМО позволяет снизить требования К специальной организации производственного процесса, уменьшить, а в ряде случаев - исключить применив специализированной оснастки без ухудшения качества .

!

выполнения технологической операции. Однако, решение этой задачи сдерживается отсутствием надежных и эффективных средств силомоментной адаптации. Цель исследования.

Диссертационная работа посвящена разработке методики анализа и проектирования многокомпонентных ССМО АРТС. В связи с этим, в работе поставлены и решены следующие задачи:

!. Анализ силовых факторов, возникающих при выполнении наиболее распространенных роботизированных технологических операций с замкнутой кинематической цепью;

2. Сравнительный анализ существующих ССМО АРТС с целью выработки основных требований к составу и функциональным возможностям таких систем;

3. Формирование критериев качества ССМО, учитывающие особенности технологической операции, характеристики ПР и его системы управления;

4. Разработка методики анализа и автоматизированного проектирования многокомпонентных ССМО АРТС. Разработка программного пакета (ПП) автоматизированного проектирования силомоментных датчиков (СМД);

5. Синтез многокомпонентного СМД, отвечающего заданным требования при помощи пакета автоматизированного проектирования СМД АРТС для технологических операций сборки и абразивной зачистки;

6. Исследование системы управления ПР с разработанным СМД методом математического моделирования;

7. Экспериментальные исследования СМД и ССМО.

Методы исследования.

Решение поставленных задач осуществлялось с использованием методов матричного исчисления и линейной алгебры. При расчете конструкции СМД использованы методы теории упругости, в том числе метод конечных элементов. При построении математической модели системы управления ПР, оснащенного ССМО применены методы теоретической механики и методы теории автоматического управления. Для проведения анализа н проектирования многокомпонентных СМД разработано специализированное программное обеспечение. Экспериментальные исследования проводилось с использованием СМД, разработанного в МП'У им. 11.Э, Баумана. Научнаядювизнад

• Предложен метод синтеза структуры и показатен многокомпонентных ССМО 2

АРТС, позволяющий разрабошвать ССМО с высокими техническими характеристиками.

• Разработаны рекомендации по расчету основных конструктивных параметров ССМО, а также сформулированы основные требования для работы ССМО в составе системы управления АРТС.

• Разработана методика автоматизированного проектирования многокомпонентных ССМО для роботизированных технологических операций типа механической сборки и абразивной зачистки.

Практическая ценность диссертации.

Разработан метод расчета основных показателей ССМО, позволяющий проводить сравнение по объективным показателям и выбрать необходимую ССМО в зависимости от характеристик технологического процесса и АРТС.

Разработан и внедрен программный пакет автоматизированного проектирования СМД АРТС,. который существенно экономит время анализа и проектирования многокомпонентных СМД.

С помощью предложенной методики разработана конструкция СМД АРТС на базе ПР РМ01 для автоматизации операций механической сборки и абразивной зачистки.

Внедрение работы.

Результаты диссертационной работы внедрены в следующих организациях: МГТУ им. Н.Э. Баумана и "МНТК-РОБОТ". Созданный программный пакет используется в Научно-Учебном Центре "Робототехника" МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Апробация работы.

Основные материал! i диссертации представлялись tía Конференции "Инженерное производство и промышленность" (г. Тегеран, Иран, 1995г.), 26 международном симпозиуме "Промышленные роботы" (Сингапур, 1995г.), Второй международной конференции "Инженерная механика" (г. Шираз.Иран, 1996г.), Втором международном симпозиуме "Интеллектуальные системы" (г. Санкт-Петербург, 1996г.). Объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, содержащего основные научно-технические результаты я общие выводы, переченя использованной литературы.

Содержание работы

Во введении обосновывается актуальность темы, сформулированы цель диссертационной работы и основные решаемые задачи, приводится краткое содержание работы.

Первая глава посвящена анализу принципов построения технических средств силомоментной адаптации АРТС. Проанализированы технологические операции механической сборки и абразивной зачистки. В результат анализа получены математические модели силовых взаимодействий ПР и объекта работ в этих операциях, а также сформулированы требования к ССМО АР'ГС. Проведен сравнительный анализ типовых ССМО и рассмотрены типовые варианты конструктивных схем СМД. На основе анализа выявлены преимущества известных типов СМД для определенных технологических процессов. Рассмотрены структуры систем управления, использующих средства силомоментной адаптации и проведен их анализ. Сформулированы основные не, хтаткн известных технических решений ССМО, снижающие эффективность их применения в АРТС. Эти недостатки связаны с отсутствием развитых методов проектирования технических средств силомоментной адаптации, использованием, преимущественно, эвристических подходов к проектированию. В тоже время, назначение робота, условия его работы в составе технологического оборудования, требования к производительности и точности выполнения операций и другие технологические факторы оказывают существенное влияние на структуру и характеристики ССМО АРТС. В связи с этим, проектирование ССМО необходимо осуществлять на основе системною подхода, рассматривая структуру объекта как совокупность взаимосвязанных функциональных элементов.

Вторая глава диссертации посвящена разработке методики автоматизированного проектирования многокомпонентных ССМО ПР. ССМО АРТС является многоканальной информационно-измерительной системой, которая представляет собой совокупность функционально объединенных технических средств для получения информации о силах и моментах, её преобразования и передачи в систему управления АРТС. Поскольку в ССМО осуществляется преобразование векторных информационных сш налов, в работе получены аналитические зависимости, обеспечивающие применение методики для многомерных систем. В соответствии с предложенным подходом, разрабогана информационная модель многомерной ССМО АРГС. Установлено, то орупуру 4

и параметры каждого блока ССМО можно охарактеризовать с помошЫо матрицы преобразования М, а для их анализа использовать аппарат линейной алгебры. Функция преобразования блока имеет вид:

и„ = М . 1Л

где и, и иа - векторшле'информационные сигналы на входе и выходе блока. Используя соотношения теории упругости, проводятся обоснование и математическое описание структуры СМД. Функционирование СМД в составе ССМО определяется через матрицы жесткости (К) и податливости (С), связывающие компоненты главного вектора сил и моментов с перемещениями и деформациями упругих элементов СМД. Важной проблемой, возникающей при проектировании систем, является выбор обоснованных критериев качества, позволяющих осуществлять анализ и синтез технических решений. В работе на основе сформулированных технологических требований к ССМО и характеристик матриц К и С, выбраны показатели ССМО, характеризующие его работу в составе АРТС. Отмечено, что эти показатели должны учитывать информационно-измерительный характер ССМО, особенности технологического процесса, параметры АРТС и ее системы управления. Так как математические зависимости ССМО имеют матричный характер, то эти показатели выведены из теории матриц. В работе различают:

Число обусловленности матрицы податливости (г/), которое показывает относительную чувствительность ССМО к компонентам главного вектора сил н моментов. Величина числа т) > 1, причем чем меньше г|, тем бочьше измерительная изотропия датчика, т. е. при гр| ССМО обладае1 равной чупстшпельностыо по всем каналам измерения. Доказано, что число обусловленности зависш не только от конфигурации упругих элементов датчика, положения и количества чувствительных элементов, но и от отношения и ¡меряемого момента к измеряемой силе. Поэтому ССМО следует конструировать с учетом структуры 1Лавною вектора сил и моментов, т. е. для конкретного технологического процесса.

Сипомометтшя чувствительность (а<,). Доказано, чю получение максимального сигнала на выходе чувствительных эгсеиенкщ дгпчикз достшается увеличением мншша-.оного сшнулярного значения матрицы помагливосш. При этом, величина измеряемой деформации увеличивается. Н свяш с этим, в работе введено понятие енломоменпюй чувствщелыюсти ларшка а», как минимальное сингулярное число матрицы податливости.

Минимальные соСктосннис тчаченин матрицы .ж«щчн щи по сип' и по

5

моменту Сктш|р и Хшт|м )■ При анализе механической жесткости системы "манипулятор-концевой эффектор" использованы параметры матрицы жесткости СМД. Поскольку она имеет симметрический вид, и ее собственные значения -вещественны, то для оценки жесткости СМД в диссертации предложено использовать минимальные собственные значения матрицы К по силе и по моменту.

Числа однородности (О«г , О 1 шу. Если СМД имеет симметрическую конструкцию, то перемещение его центра измерения во всех направлениях одинаковы. Это свойство характеризуется посредством чисел однородности СМД, олределяеым раздельно для силовых И и моментных М компонент главного вектора сил и моментов как отношения максимальных и минимальных собственных чисел матрицы жесткости К:

1) число однородности по силе 0><;

— Х*па*1р /

2) число однородности по моменту О.»;

Os.ni - Хт8х|м / Хтот|м

Показано, что для того, чтобы СМД обладал изотропией механических свойств по всем компонентам главного вектора сил и моментов, необходимо минимизировать значения указанных коэффициентов.

0./-Н 05т~> 1

Бесконечная норма матоицы податливости ( ||£||» ) определяется через бесконечную норму матрицы податливости и характеризует диапазон измерения ССМО. Показано, что она зависит от предела упругости материала конструкции, разрешающей способности измерительной цепи, от коэффициента тензочувствительности и коэффициента усиления электрической схемы. Норма матрицы С определена как

|| &||„ = шах(2:|с0|) 0*1^11 1=1

При этом

е'тт < Ц С,[и < Е'щах где е'пц!- нормализованный минимальный предел измерения ССМО;

е'ти - нормализованный максимальный предел измерения ССМО;

Коэффициенты использования и перекрестных сяязей(%, 5^). Коэффициент 6 .

использования еу характеризует избирательность каналов измерения датчика и определяется следующим образом:

б

ез = е91S |eij|

1=1

i

где Eij - деформация i-ro тензорезистора от действия j-ой компоненты главного вектора сил и моментов. В работе определена зависимость погрешности измерения от коэффициентов использования.

Коэффициенты перекрестных связей 5j, характеризующие уровень взаимовлияния между каналами измерения, определяются структурой матрицы жесткости и вычисляются по формуле:

5j=kij/kB

где к 5 - коэффициенты матрицы жесткости СМД. Отмечено, что еслиССМО имеет перекрестные связи между каналами, to при действии на него внешней силы (момента), возникают нeкoнtpoлиpyeмыe перемещения его центра измерений в других направлениях. Это приводит к возникновению ошибки измерения ССМО и, как следствие, ошибки позиционирования ПР.

Используя предложенные показатели ССМО АРТС, можно сформулировать задачу синтеза, как задачу структурной и параметрической оптимизации отдельных блоков ССМО по этим показателям. Отмечено, что некоторые из них функционально связаны, так, что оптимизация по одному из них может ухудшить другой показатель. Таким образом, основная сложность решения- подобной задачи связана с её многокритериальным характером. Зачастую, система, оптимальная по одному критерию качества, часто не удовлетворяет другим критериям. В работе предлагается определение целевой функции, аргументами хоторой в язном или неявном виде являются указанные частные показатели. Экстремум этой функции может обеспечить заданное качества как системы, так и ее элементов, с учетом особенностей конкретной задачи.

В работе целевая функция сформирована п следующем виде;

Ф( Тот, Е™., Ц, ) = а Та™. + ¡3 En». +Г Ер где То™. = Т / То - относительное врем преобразования; Но™ = Е / Ео относительная погрешность ССМО; Ер - относительная погрешность позиционирования ПР; О 5 <х, Р , у S 1 - весовые коэффициенты, зависящие от задачи; То- частота выдачи управляющих сигналов на привода ПР;

Ео-"погрешность системы управления робота (включая усилители, коммутатор, АЦП, процессор и т. д.);

Получена зависимость между параметрами Т„та, Б,™, Ер и введенными выше показателями ССМО, что позволяет определить целевую функцию в виде:

Ф= Ф( л, 0*г, О бм» бу. Т, А*пт Хт!п|м, о«, е^, Е ) . где Т- время обработки сигнала в электонной части ССМО;

Ё-погрешность в электорнной аппаратуре ССМО (наибольший вклад в погрешность вносит погрешность из-за ограниченной разрядности ССМО). Показано, что функция Ф не является монотонной, и поэтому выполнение экстремума Ф -> тт, приводит к обеспечению заданного качества конструкции. С учетом предложенных принципов разработана методика анализа и проектирования ССМО АРТС, структура которой представлена на рис. 1.

Третья глава работы посвящена разработке алгоритмического и программного обеспечения для автоматизированного проектирования многокомпонентных СМД. Алгоритм синтеза, разработанный на основе предложенной методики, является ядром автоматизированной системы проектирования ССМО. Показано, что для обеспечения высокой точности расчетов конструкции, необходимо определение характеристик матриц жесткости и податливости с минимальной погрешностью. В результате анализа известных подходов для расчета конструкции выбран метод конечных элементов. Структура алгоритма программы показана на рис. 2. Алгоритм с зстоит из шести программных модулей:

1) Модуль расчета конструкции методом конечных элементов. Большинство . конструкций . СМД построено в виде совокупности пространственно-ориентированных стержневых упругих элементов, что и позволяет в процессе расчета разбить конструкцию на стержневые элементы. Вычисления проводятся методом перемещений.

2) Модуль анализ силовых факторов. В этом модуле исходными данными являются значения компонент главного вектора сил и моментов. В результате вычислений программа определяет следующие параметры:

- узловые перемещения и силы (моменты), а также положения упругих элементов СМД до и после прйожения нагрузки;

-показания чувствительных элементов и максимальное напряжение Вон-Мисеса для каждого конечного элемента;

- эпюры изгибных моментов каждого конечного элемента. 8

,,Puc.1 MemoöaKQ проектирования CCMD АРТС

/ ■

Füc,2 Структура программного пакета

Рис. 3 Алгоритм проектирования СМИ

ю

3) Модуль вычисления коэффициентов матриц С;

4) Модуль вычищения коэффициентов матриц К;

5) Модуль определения показателей ССМО ( цОф01и, Л»,^, Лш„|м, а6, еа, '

6) Модуль анализа технологических погрешностей при изготовлении СМД. В нем определяются влияния технологических погрешностей, возникающих при изготовлении СМД, включая погрешности накзейки чувствительных элементов, на показатели ССМО. Алгоритм, функциональная схема которого представлена на рис.2, был реализован в виде ГШ на языке "С". Он позволяет автоматизировать анализ и проектирование СМД АРТС. Работа с этим ПП экономит^ время проектирования и уменьшает затраты на изготовление СМД АРТС, а также позволяет получить все параметры СМД до его изготовления. Что особенно важно, применение точных методов позволяет добиться значительно более высоких показателей СМД, чем при использовании эвристического подхода. С помощью разработанного ПП можно анализировать функционирование СМД как информационного устройства и как механического элемента кинематической цепи. Алгоритм работ ! с ПП показан на рис. 3. Один из наиболее важных этапов проектирования СМД связан с анализом существующих конструктивных решений с учетом условий, в которых будет работать ССМО АРТС и ограничений, накладываемых на нее. Предложенные методика и ПП позволяют количественно и качественно анализировать существующие СМД. В качестве примера в диссертации проведен анализ трех известных и современных СМД, разработанных в "Университете Калифорнии (США)", "Национальном научном исследовательском космическом центре Франции" и "МГТУ им. Н.Э. Баумана" (таблица 1).

Таблица I

■ СМД Л О,/ Оци Об Хшп|м ЮН» еу|щц бц|ти

Калифорния . 2.71 13.47 2.30 0.017 8914.6 47379687.9 0.034 0.51 12.7

Франция 3.15 1.55 1.61 0.140 872.3 322468.5 0.331 0.51 7.41

МГТУ 2.69 1.69 1.20 0.129 1165.8 4481867.5 0.177 0.74 0

В результате установлено, что СМД МГТУ им. Баумана в большей степени, чем остальные удовлетворяет требованиям показателей качества, и следовательно его использование в АРТС сборки и абразивной зачистки является предпочтительным. В то же время, СМД "МГТУ им. Н.Э. Баумана" также имеет рад недостатков, связанных с относительно большим числом обусловленности и

II

А-н

L

¿П

E3F

V

т

/

Рис. 4. Схема разработанной конструкции СМД. большими числами однородности. Поэтому, в работе была предложена модификация этог~ датчика, в результате угсрой был синтезирован новый СМД, имеющий лучшие показатели. Полечено, в частности, что отношения ширины к высоте упругих элементов и длины упругих элементов к длине мембран должно быть 1.09, а мембраны должны иметь треугольную форму. Также показана зависимость числа обусловленности СМД от его геометрических параметров. Конструктивная схема модифицированного СМД, разработанного с помощью ПП показана на рис. 4. На основе этого СМД, в диссертации разработаны дае конструкции датчиков для АРТС сборки и абразиЕной зачистки водоменого движителя. Разработка осуществлялась с использованием математических моделей эгих технологических процессов и предложенного ПП проектирования СМД АРТС.

Четвертая глава посвящена исследованию АРТС абразивной зачистки методом математического моделирования. Цель этих исследований заключалась в определении влияния показателей ССМО на качество системы управления. Описывается уравнение динамики манипулятора с учетом характеристик СМД как элемента его системы управления. Показано, что наличие перекрестных связей между каналами ССМО сильно усложняет процесс управления робоюм. Применительно в абразивной зачистке, силовое управление осуществляется по нормальному Направлению к поверхности детали и наличие перекрестных связей вызывает неконтролируемые силовые факторы в других направлениях управления, что ухудшает качество обработки. При помощи полученной модели и программною пакета "РОБОТ", разработанного в МГТУ им. Н.Э. Баумана, в диссертации 12 . '

проведено исследование системы управления универсального ПР типа РМ01 с разработанным СМД. Проанализировано влияния изменения жесткости СМД и конфигурации манипулятора ПР в АРТС абразивной зачистки водометного движителя на показатели качества системы управления. Установлено, что с уменьшением жесткости конструкции СМД, система управления может терять устойчивость. Определены конфигурации манипулятора при которых ■ показатели качества системы управления ухудшаются. В результате моделирования получены основные временные характеристики ССМО АРТС абразивной зачистки на базе ПР РМШ. Предложен алгоритм управления ПР и получена зависимость между быстродействием ССМО с разработанным СМД и частотой выдачи управляющих сигналов на приводы Г1Р РМ01, обеспечивающая функционирование АРТС в реальном масштабе времени. В результате моделирования системы управления были уточнены характеристики ССМО АРТС при использовании в конкретном технологическом процессе - абразивной зачистке водометного движителя.

В пятой главе рассмотрены результаты экспериментальных исследований. Целью эксперимента являлась проверка эффективности разработанного ПГ1 автоматизированного проектирования СМД АРТС. В рамках эксперимента проводилось тестирование СМД, изготовленного в соответствии с методикой в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Описана методика испытаний. В соответствии с ней, были получены функции преобразования отдельных информационных блоков ССМО и расчитаны коэффициенты матриц жесткости и податливости СМД. При нагружении 6-ти компонентным вектором сил и моментов также были экспериментально получены эпюры изгибных моментов упругих элементов датчика. Проведен сравни гельный анализ данных, полученных в результате эксперимента и расчитанных с помощью ПП автоматизированного проектирования, и определены погрешности разработанного метода. В результате испытаний установлено, что расхождение теоретических и экспериментальных значений основных параметров составило в среднем 8% -12%, что подтверждает эффективность разработанного ПП. Таким образом, по результатам экспериментальных исследований можно сделать вывод о том, что основные теоретические положения диссертации нашли свое подтверждение.

В приложении к диссертации приведены тексты npoi раым автоматизированного проектирования СМД АРТС, написанные на языке "С" н результаты моделирования СМД МГТУ им. Н.Э. Баумана при помощи

13

разработанного пакета, а также схема водометного движителя. Представлены акты о

внедрении результатов диссертационной работы.

Заключение

В диссертационной работе приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований, относящихся к' проблеме использования средств силомоментной адаптации в роботизированном'производстве, а также вопросы разработки методики автоматизированного проектирования таких систем для А РТС.

В ходе теоретических и экспериментальных исследований получены следующие научно-технические результаты:

1. Определена структура ССМО АРТС, предназначенной для использования в роботизированных технологических операциях с замкнутой кинематической цепью, таких как механическая сборка и абразивная зачистка.

2. Предложена методика автоматизированного проектирования многокомпонентных ССМО для технологических операций сборки и абразивной зачистки, учи-ывающая характеристики технологического процесса и особенности АРТС и позволяющая разрабатывать конструкции с заданными техническими характеристиками.

3. Разработаны частные показатели и целевая функция качества ССМО АРТС, позволяющие проводить анализ технических решений, а также осуществлять структурный и параметрический синтез новых систем.

•4. На основе предложенной методики разработаны алгоритмическое и программное обеспечение в виде ПП автоматизированного проектирования мносокомпоментых СМД АРТС.

5. Разработаны конструктивные схемы СМД для технологических процессов сборки и абразивной зачистки, удовлетворяющие заданным требованиям.

6. Разработан^ блок-схема системы управления адаптивным АРТС с ССМО, составлена с математическая модель и проведено математическое моделирование влияния ССМО иа показатели качества системы управления.

7. В соответствии с методикой расчитан и экспериментально исследрван СМД, изготовленный в МГТУ им. Н/?. Баумана. Результаты экспериментов подтвердили эффективность предложенной методики и разработанного IIП «втоматизированного проектирования СМД АРТС.

На основании результатов, полученных в диссертации могут быть сделаны слепукчлие выгоды: М

• Применение ССМО в составе Л РТС является эффективным средством расширения его функциональных возможностей, позволяющим автоматизировать сложные технологические операции с силовым контактом между объектами работы.

• При проектировании ССМО АРТС целесообразно формировать целевую функцию качества, использующую введенные показатели СМД и учитывающую особенности технологического процесса и параметры АРТС и позволяющую разработывать ССМО с заданными характеристиками.

• Требования к конструкции СМД необходимо уточнять с учетом анализа модели системы управления ПР с ССМО.

• Разработанные методика и ГШ позволяют с высокой эффективностью проектировать ССМО для АРТС сборки и абразивной зачистки.

Публикации

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Najafi F. Automated grinding process by industrial robots// Production & Manufacturing Engineering Conf. (PMEC): Thes. lect. -Tehran(Iran), 1995. -P. 67. (на персидском языке).

2. Наджафи Ф., Воротников С.А. Методика автоматизированного проектирования многокомпонентных снломомеигных датчиков для робоютехнических систем //Вестник МГТУ. Приборостроение. -1996. -Ms 2. -С. 75-81.

3. Najafi F. Comparison of the sensor system of a robot with the sen- ing system of human //Sharif J. ofmechanics.-1996.-Vol.1, No.2.-P. 12-15. (на персидском языке).

4. Концепция интеллектуальной робототехннческой системы в мелкосерийном производстве /А.С. Ющенко, Б.Б. Михайлов, С.А. Воротников и др. //Интеллектуальные системы (ИНТЕЛС'96): Тез. докл. Второго международного симпозиума. -Санкт-Петербург, 1996.-С. 10.

5. Najafi F., Vorotnikov S.A. A new method for analysis and design of mul/icoraponem force/torque sensor of industrial robot// 2nd Inter. Conf. on Mechanical Engineering: Thes. lect. -Shiraz(Iran), 1996. -P. 39-40. (на персидском языке).

6. Najafi F. Software for computer-aided analysis and design of tnulticomponem force/torque sensor of industrial robots// 2nd Inter. Conf. on Mechanical Engineering: Thes. lect. -Shir^Iran), 1996. -P. 40-41. (на персидском языке).