10.14489/vkit.2019.12.pp.003-009

DOI: 10.14489/vkit.2019.12.pp.003-009

Притыкин Ф. Н., Небритов В. И.
СПОСОБ ПРЕОДОЛЕНИЯ ТУПИКОВЫХ СИТУАЦИЙ ПРИ ДВИЖЕНИИ ДО ЦЕЛЕВОЙ ТОЧКИ ПО ПРОИЗВОЛЬНОЙ ТРАЕКТОРИИ ЦЕНТРА ВЫХОДНОГО ЗВЕНА
(c. 3-9)

Аннотация. Представлен способ преодоления тупиковых ситуаций, возникающих при движении механизма руки андроидного робота в организованном пространстве по вектору скоростей. Данный способ основан на вычислении допустимой точности позиционирования центра выходного звена в целях изменения положения конфигурации руки относительно запретных зон с отклонением от заданной траектории. Приведены алгоритм, реализующий предлагаемый способ, и тестовый пример, подтверждающий проверку работоспособности данного алгоритма.

Ключевые слова: виртуальное моделирование движений роботов; запретные зоны; синтез движений роботов; тупиковые ситуации; механизм манипулятора.

Pritykin F. N., Nebritov V. I.
METHOD FOR OVERCOMING THE DEAD ENDS DURING MOVEMENTS TO THE TARGET POINT ALONG AN ARBITRARY TRAJECTORY OF THE OUTPUT LINK CENTER
(pp. 3-9)

Abstract. The article proposed a method for overcoming the dead ends that arising during movements of the android robot's hand in an organized space along the velocity vector. In a dead end situation, the algorithm cannot calculate next configuration, which will allow the center of output link to be shifted at a given speed and positioning accuracy to the next point of the trajectory. The proposed method is based on the calculation of the permissible positioning accuracy of the center of the output link in order to change the position of the arm configuration relative to the forbidden zones with deviations from the specified path. The positioning accuracy in this case will depend on the width of the corridor in which the center of the output link can move freely, as well as on the distance between the center of the output link and the boundaries of the corridor. An algorithm is proposed using this method and the implementation of a test example confirming the verification of the performance of this algorithm is presented. The developed algorithm for the synthesis of movement along an arbitrary trajectory of the center of the output link allows one to determine the reachability of target points with the use of an automated method at the virtual level in the presence of forbidden zones. In this case, the given geometrical dimensions of the forbidden zones and objects of manipulation are taken into account. This algorithm can be used in the development of intelligent control systems for autonomously functioning robots that move objects of manipulation without the participation of a human operator.

Keywords: Virtual modeling of robot movements; Restricted areas; Synthesis of robot movements; Dead ends; Manipulator mechanism.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

Ф. Н. Притыкин, В. И. Небритов (Омский государственный технический университет, Омск, Россия) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Eng

F. N. Pritykin, V. I. Nebritov (Omsk State Technical University, Omsk, Russia) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Ko N. Y., Lee B. N., Ko M. S. An Approach to Robot Motion Planning for Time-varying Obstacle Avoidanse Using the View-time Concept // Robotica. 1993. No. 4. Р. 315 – 327.
2. Nonlinear Optimization for Human-like Synchronous Movements of a Dual Armhand Robotic System / G. Gulletta et al. // Intern. Conf. on Numerical Ana¬lysis and Applied Mathematics, 2014, (ICNAAM-2014) At Rhodes, Greece. V. 1640. doi:10.1063/1.4912427
3. Jacak W., Lysakowska B., Sierocki I. Planning Collision-free Movements of a Robot: a Systems Theory Approach // Robotica. 1988. No. 4. Р. 289 – 296.
4. Karpushkin V. N., Chernavsky A. V. The Reduction of the Control of Movement for Manipulation Robots from Many Degrees of Freedom to One Degree of Freedom // Journal of Mathematical Sciences. 1997. Р. 531 – 533.
5. Кобринский А. А., Кобринский А. Е. Манипуляционные системы роботов. М.: Наука, 1985. 343 с.
6. Притыкин Ф. Н. Виртуальное моделирование движений роботов, имеющих различную структуру кинематических цепей: монография. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2014. 172 с.
7. Притыкин Ф. Н., Небритов В. И. Определение сферической кривой, задающей угол сервиса руки андроидного робота методом синтеза малых движений // Омский научный вестник. Сер.: Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. 2018. Т. 2, № 3. С. 71 – 75. doi:10.25206/2588-0373-2018-2-3-71-76
8. Корендясев А. И., Саламандра Б. Л., Тывес Л. И. Манипуляционные системы роботов. М.: Машиностроение, 1989. 472 с.
9. Pritykin F. N., Nebritov V. I. Studying Tole-rance Range of Generalized Velocities Vector Under Android Motion Synthesis // Conf. Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines (Dynamics), (IEEE 2016). 15 – 17 Nov. 2016, Omsk, Russia. doi:10.1109/Dyna-mics.2016.7819064
10. Притыкин Ф. Н., Небритов В. И. Исследование размеров и формы области в многомерном пространстве обобщенных скоростей, задающей допустимые мгновенные состояния механизма андроид¬ного робота // Омский научный вестник. 2016. № 5. С. 29 – 34.

Eng

1. Ko N. Y., Lee B. N., Ko M. S. (1993). An Approach to Robot Motion Planning for Time-varying Obstacle Avoidance Using the View-time Concept. Robotica, (4), pp. 315 – 327.
2. Gulletta G. et al. (2014). Nonlinear Optimization for Human-like Synchronous Movements of a Dual Arm-hand Robotic System. Intern. Conf. on Numerical Ana¬lysis and Applied Mathematics, 2014, (ICNAAM-2014) At Rhodes, Greece. Vol. 1640. doi:10.1063/1.4912427
3. Jacak W., Lysakowska B., Sierocki I. (1988). Planning Collision-free Movements of a Robot: a Sys-tems Theory Approach. Robotica, (4), pp. 289 – 296.
4. Karpushkin V. N., Chernavsky A. V. (1997). The Reduction of the Control of Movement for Manipulation Robots from Many Degrees of Freedom to One Degree of Freedom. Journal of Mathematical Sciences, pp. 531 – 533.
5. Kobrinskiy A. A., Kobrinskiy A. E. (1985). Manipulation systems of the robots. Moscow: Nauka. [in Russian language]
6. Pritykin F. N. (2014). Virtual simulation of the movements of robots with different structure of kinematic chains: monograph. Omsk: Izdatel'stvo OmGTU. [in Russian language]
7. Pritykin F. N., Nebritov V. I. (2018). Determination of a spherical curve for angle of a service arm of an android robot set using the method of small movements synthesis. Omskyi nauchnyi vestnik. Seriia: Aviatsionno-raketnoe i energeticheskoe mashinostroenie, 2(3), pp. 71 – 75. doi:10.25206/2588-0373-2018-2-3-71-76
8. Korendiasev A. I., Salamandra B. L., Tyves L. I. (1989). Manipulation systems of the robots. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
9. Pritykin F. N., Nebritov V. I. (2016). Studying Tolerance Range of Generalized Velocities Vector Under Android Motion Synthesis. Conf. Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines (Dynamics), (IEEE 2016). 15 – 17 Nov. 2016, Omsk, Russia. doi:10.1109/Dynamics.2016.7819064
10. Pritykin F. N., Nebritov V. I. (2016). Study of the size and shape of a region in a multidimensional space of generalized velocities that defines the permissible instantaneous states of the android robot mechanism. Omskii nauchnyi vestnik, (5), pp. 29 – 34. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

DOI: 10.14489/vkit.2019.12.pp.003-009

Скопируйте DOI статьи и перейдите по ссылке https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-vestnik-kompyuternyh-i-informatsionnyh-tehnologiy

В комментарии к заказу обязательно укажите DOI статьи.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

DOI: 10.14489/vkit.2019.12.pp.003-009

Copy the article DOI and follow the link https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-vestnik-kompyuternyh-i-informatsionnyh-tehnologiy

Please specify the article DOI in the order comments.