ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ

Алгоритмы и математическое обеспечение робототехнических систем

Авторы

  • Елена Вячеславовна Поезжаева Пермский национальный исследовательский политехнический университет, 614990, Пермский край, г. Пермь, Комсомольский проспект, д. 29
  • Вадим Евгеньевич Караваев Пермский национальный исследовательский политехнический университет, 614990, Пермский край, г. Пермь, Комсомольский проспект, д. 29
  • Михаил Игоревич Плотников Пермский национальный исследовательский политехнический университет, 614990, Пермский край, г. Пермь, Комсомольский проспект, д. 29
  • Никита Николаевич Кучев Пермский национальный исследовательский политехнический университет, 614990, Пермский край, г. Пермь, Комсомольский проспект, д. 29
  • Максим Эдуардович Кичигин Пермский национальный исследовательский политехнический университет, 614990, Пермский край, г. Пермь, Комсомольский проспект, д. 29
  • Илья Сергеевич Пищальников Департамент образования администрации города Перми, 614000, Пермский край, г. Пермь, ул. Сибирская, д. 22
DOI: 10.25726/o9443-3544-4701-l EDN: CTADTV

Как цитировать

ГОСТ Поезжаева Е. В., Караваев В. Е., Плотников М. И., Кучев Н. Н., Кичигин М. Э., Пищальников И. С. Алгоритмы и математическое обеспечение робототехнических систем // СТРОИТЕЛЬНЫЕ И ДОРОЖНЫЕ МАШИНЫ. 2026. Т. 70. № 8. С. 179-188. DOI: 10.25726/o9443-3544-4701-l
APA Поезжаева, Е. В., Караваев, В. Е., Плотников, М. И., Кучев, Н. Н., Кичигин, М. Э. & Пищальников, И. С. (2026). Алгоритмы и математическое обеспечение робототехнических систем. СТРОИТЕЛЬНЫЕ И ДОРОЖНЫЕ МАШИНЫ, 70(8), 179-188. https://doi.org/10.25726/o9443-3544-4701-l

Аннотация

Рассматриваются методы программирования промышленных роботов: прямое обучение (с проводником и показом) и текстовое проблемно-ориентированное программирование. Анализируются преимущества и недостатки каждого подхода, особенности языков Whirl, Rapt и систем фирм ASEA, Graco. Показано, что подсистемы прямого обучения, при которых оператор сам проводит рабочий орган робота по требуемой траектории, не требуют от него специальных знаний о программировании, однако существенно затрудняют редактирование подготовленной программы. Отмечено, что современные текстовые языки ориентированы на описание требуемых положений концевого эффектора и опираются на логические операторы ветвления и подпрограммы, обеспечивающие взаимодействие с сенсорными системами робота. Приводятся уравнения динамики многозвенных манипуляторов на основе формализма Лагранжа, включая инерционные, кориолисовы, центробежные и гравитационные коэффициенты, а также выражения для символов Кристоффеля и частных производных векторов положения по обобщённым координатам. Сформулированы практические рекомендации по выбору кинематической схемы для упрощения динамической модели: использование призматических сочленений, параллельное или перпендикулярное расположение степеней подвижности, убывание масс последовательно расположенных звеньев от основания к рабочему органу. Обсуждается проблема отсутствия стандартизации языков программирования роботов и её влияние на создание интегрированных производственных систем.

Ключевые слова

программирование роботов прямое обучение текстовые языки программирования динамика манипуляторов уравнения Лагранжа инерционные коэффициенты кориолисовы силы кинематическая схема

Библиографические ссылки

Краснов Д.В., Антипов А.С. Реализация комбинированного управления в системе слежения для однозвенного манипулятора с неопределенным входом // Управление большими системами. 2024. Вып. 107. С. 43-65.

Кучев Д.Н. Разработка системы управления внутритрубным робототехническим комплексом // Компьютерные и информационные технологии в науке, инженерии и управлении КомТех-2024: материалы Всероссийской научно-технической конференции с международным участием. Т. 2. Ростов н/Д; Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2024. С. 283-289.

Кучев Д.Н. Внутритрубный робототехнический комплекс для диагностики трубопроводов сложной геометрии: дис. … канд. техн. наук. Пермский национальный исследовательский политехнический университет. Казань, 2025. 24 с.

Кучев Д.Н., Поезжаева Е.В., Келлер И.Э. и др. Алгоритмы и система управления внутритрубным робототехническим комплексом для диагностики трубопроводов сложной геометрии // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2025. № 4. С. 60-68.

Лебедев С.К., Колганов А.Р. Кинематика и динамика электромехатронных систем в робототехнике: учебное пособие. 2-е изд. Москва; Вологда: Инфра-Инженерия, 2025. 352 с.

Поезжаева Е.В., Шестаков М.В., Гилязетдинов Д.И. Совершенствование системы управления робота-манипулятора // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2024. № 8. С. 339-343.

Поезжаева Е.В. Теория механизмов, робототехника и искусственный интеллект: практикум. Пермь: Изд-во ПНИПУ, 2025. 187 с.

Поезжаева Е.В., Старцев М.К., Трясцын Е.С. Качество движения и моделирование инерционных характеристик динамических моделей роботов // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2025. № 4. С. 60-68.

Полянина А.С. Управление плоскопараллельным роботом с использованием скользящего режима // Инженерный вестник Дона. 2025. № 7. С. 194-205.

Чарыев А.Б., Шайымов С.С. Способы разработки математической модели манипуляционного робота // Повышение качества жизни и обеспечение конкурентоспособности экономики на основе инновационных и научно-технических разработок: сборник статей VII Международной научно-технической конференции Минские научные чтения – 2024. Т. 1. Минск: БГТУ, 2024. С. 336-339.

Cruz-Zavala E., Moreno J.A., Loría A., Arteaga M.A. On adaptive continuous finite-time regulation of 1-DOF mechanical systems // International Journal of Adaptive Control and Signal Processing. 2025. рр. 2931-2940.

Hou Y., Jin X., Qin J. Adaptive RBFNN-based fixed-time event-triggered control of a class of disturbed Euler-Lagrange systems with actuator faults // Franklin Institute Journal. 2025. № 362 (16). pp. 108-116.

Koe K., Marri S., Walt B. Learning-based position and orientation control of a hybrid rigid-soft arm manipulator // Journal of Mechanisms and Robotics. 2025. Vol. 17. № 7. Article 071010.

Kosyakov A.M. Control of the gripper motion of an industrial manipulator: graduate thesis. Ivanovo: ISPU, 2025. 55 p.

Lane J., Hyun N.P. Graph-based dynamics and network control of a single articulated robotic system // arXiv:2503.01101. 2025.

Li X. Generalizable dynamics modeling of serial robotic manipulators via a Lagrangian dynamics neural network with mechanism priors // Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. 2026. Vol. 92. pp. 103-945.

Maurya S., Dutta A. Dynamic manipulability for a two-link manipulator driven by pneumatic artificial muscles and passive springs // Journal of Mechanisms and Robotics. 2025. Vol. 17. № 9.

Moon S.J., Yim H., Kang H. Safety-critical reactive motion using constrained variable admittance control with dual-type proximity sensors // IEEE Robotics and Automation Letters. 2025. Vol. 10. № 9. pp. 8890-8897.

Taghirad H.D. Dynamics analysis: Euler-lagrange approach. Parallel robots: mechanics and control. Boca Raton; CRC Press/Taylor and Francis, 2013. 533 р.

Urrea C., Saa D., Kern J. Automated symbolic processes for dynamic modeling of redundant manipulator robots // Processes. 2024. Т. 12. № 3. P. 593.

Wu S., Li Z., Chen W., Sun F. Dynamic modeling of robotic manipulator via an augmented deep Lagrangian network // Tsinghua Science and Technology. 2024. Т. 29. № 5. рр. 1604-1614.

Выпуск

Том 70 № 8 (2026): Строительные и дорожные машины

Раздел

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ

Метрики

62 просмотров
0 скачиваний
JATS XML
Хотите опубликоваться?
Подать статью

Машиночитаемые метаданные

JATS XML

Похожие статьи

1 2 3 4 > >> 

Вы также можете начать расширеннвй поиск похожих статей для этой статьи.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)