Кобринскии А. А., К о б р и н с к и и А. Е. Манипуляционные системы роботов: основы устройства, элементы теории.— М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1985.—344 с.
Излагаются элементы теории манипуляцйонных систем, методы их расчета и проектирования, позволяющие обоснованно выбирать основные параметры и сопоставлять качества различных конструкций роботов. Изучаются так называемые собственные свойства (геометрические, механические, алгоритмические) мани-пуляционной системы, проявляющиеся при выполнении любых двигательных заданий. Построены глобальные оценки собственных свойств, представляющие собой критерии оптимизации манипуляционной системы.
Для специалистов в области робототехники и технической кибернетики.
Табл. 9. Ил. 121. Библиогр. 220 назв.
Рецензент
тепктгт Физико-математических наук В. В. Белецкий
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие......
ПРЕДИСЛОВИЕ
Робототехнику сегодня причисляют к одному из важнейших направлений научно-технического прогресса. Фронт работ здесь чрезвычайно широк. Сотни организаций и фирм в промышленно развитых странах разрабатывают и строят новые все более совершенные конструкции роботов, ищут и находят новые эффективные их применения в различных отраслях промышленности; многочисленные научно-исследовательские институты работают над расширением возможностей роботов, повышением их функциональности; созываются национальные и международные совещания и симпозиумы по различным проблемам робототехники; издаются специальные журналы и монографии. Количество публикаций исчисляется тысячами.
Все технологические изыскания, экономические расчеты и научно-технические прогнозы сходятся к единому мнению — широкое применение роботов сулит технические, экономические и социальные выгоды, которые трудно переоценить; внимание, уделяемое их созданию и совершенствованию, вполне заслуженно хотя бы потому, что уже сейчас можно указать буквально миллионы рабочих мест, где роботы способны эффективно заменить человека, выполняющего физически тяжелые и монотонные работы.
40 лет назад нельзя было даже мечтать о том, чтобы создать автомат, по свободе движений хотя бы в первом приближении напоминающий «живую конструкцию». В его структуру надо было включить комплекс разнообразных механизмов и получить таким образом богатый набор движений. Но это был бы один и тот же наперед заданный набор, изменить который можно, только изменив сам автомат — его структуру и конструкцию.
А затем появились ЭВМ. В их структуре нет механизмов, раз и навсегда связывающих «входы» и «выходы» этих автоматов неизменным образом. Они действуют на цифровых «механизмах» — универсальных и гибких, и эти механизмы и их свойства оказалось возможным использовать не только для автоматического выполнения вычислений и решения математических задач, но также и для автоматизации процессов управления машинами. Реализация этих возможностей идет бурными темпами вот уже более четверти века и дала богатые плоды. Достаточно сказать, что, например, без станков и машин с программным управлением уже немыслимо современ ое производство.
ОГЛАВЛЕНИЕ
§ 5.6. Решения в замкнутой форме (продолжение')........... 164
§ 5.7. Задача ориентирования. Геометрический метод решения...... 169
§ 5.8. Манипулятивность пространственной МС............. 176
Глава 6. Точность МС......................... 184
§6.1. Оценки механических свойств.................. 184
§ 6.2. Понятие о точности МС..................... 188
§ 6.3. Точность позиционирования плоской МС............ 193
§ 6.4. Влияние зазоров в кинематических парах............ 199
§ 6.5. Позиционирование с заданным допуском............ 202
§ 6.6. Точность позиционирования пространственных МС........ 208
§ 6.7. О характеристике «повторяемости» МС. Обратная задача точности
позиционирования.......................' . 213
Глава 7. Кинематические свойства JWC: мобильность и приемистость . . 217
§7.1. Мобильность плоского четырехзвенника............. 217
§7.2. Мобильность плоского четырехзвенника (продолжение) .'.... 221
§ 7.3. Мобильность плоских МС с п степенями подвижности....... 225
§ 7.4. Мобильность пространственных МС................ 228
§ 7.5. О мобильности руки человека.................. 232
§ 7.6. Приемистость МС........................ 237
§ 7.7. Примеры расчета приемистости................. 243
Глава 8. Статика МС: свойства податливости и грузоподъемности . . . 249
§8.1. Податливость МС . . ...................... 249
§ 8.2. Примеры расчета податливости................. 255
§ 8.3. Грузоподъемность МС..................... 258
§ 8.4. К статике замкнутых конфигураций МС............. 262
Глава 9. Алгоритмические свойства МС. Построение движений МС с
избыточностью......................... 266
§9.1. Локально-оптимальное построение движений МС в свободном пространстве. Критерий экономности................ 266
§ 9.2. Критерий быстродействия. -Построение оптимальных движений
для ЭМС............................ 271
§ 9.3. Интегральные оценки «качества» при построении движений. Задача двухкритериальной оптимизации. Компромиссные критерии
оптимальности.......................... 276
§ 9.4. Аналоговое моделирование оптимальных движений ЭМС..... 281
§ 9.5. Построение движений МС в среде с препятствием. Адаптационный
цикл............................... 289
§ 9.6. Результаты моделирования алгоритма обхода препятствия .... 295
§ 9.7. Об организации вычислительных процедур при построении движений 300
§ 9.8. Глобальная оптимизация законов управления.......... 302
Приложение. О точности двумерных дискретных систем очувствления
роботов................................ 311
Список литературы............................ 330
Предметный указатель........................... 340
Основные аббревиатуры, принятые в книге................. 343