ЗАСТОСУВАННЯ СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧНОГО ПІДХОДУ ДО ГЕОМЕТРИЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ ГНУЧКОГО МАНІПУЛЯТОРА ЯК СКЛАДОВОЇ РОБОТИЗОВАНИХ СИСТЕМ

Автор(и)

  • Олексій Воробйов Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0001-5314-1075
  • Юлія Лазарчук-Воробйова Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-7866-3299

DOI:

https://doi.org/10.32347/0131-579X.2025.108.64-71

Ключові слова:

геометричне моделювання; гнучкий маніпулятор; дистанційне керування; роботизовані системи; структурно-параметричне формоутворення.

Анотація

Нині в багатьох галузях діяльності людей усе більш широко використовуються різноманітні роботизовані системи. Це стосується промисловості, військової сфери, сільського господарства, медицини, проведення рятувальних операцій, побуту, розваг тощо. Зазначені засоби дозволяють суттєво підвищувати продуктивність праці, виконувати високоточні та небезпечні роботи, ефективно здійснювати складальні технологічні операції, контролювати якість продукції і т. д.

Важливими компонентами роботизованих систем є маніпулятори, що призначені для реалізації безпосередньої взаємодії з опрацьовуваними об’єктами. У наш час доволі популярні відповідні електромеханічні пристрої шарнірного типу. Їхня кінематична структура має електричний привід та являє собою послідовно з’єднані шарнірами ланки. У даній публікації наведено такий запропонований універсальний гнучкий маніпулятор з дистанційно незалежно керованими елементами.

Його конструкція включає основу, певне число однотипних діелектричних ланок (сегментів) та необхідний робочий орган. Ці складові з’єднуються поміж собою електропровідним тросом. Орієнтація сегментів у просторі здійснюється за допомогою дистанційного керування. Робочі органи, зазвичай, різного призначення, пристосовані для обрання та тримання потрібних предметів, їхнього переміщення, бажаного позиціонування, виконання належних технологічних операцій і т. д. Будова вказаних пристроїв теж достатньо багатоманітна. Системи, що розглядаються, можуть бути компонентами не тільки стаціонарних, а й мобільних роботизованих комплексів, джерела живлення яких розташовуються на відповідних рухомих платформах.

Відомо, що комп’ютерне моделювання дозволяє аналізувати значну кількість проєктних варіантів створюваних промислових виробів, обирати найкращий з них. У даному плані доволі продуктивною є структурно-параметрична методологія. Її застосування для опрацювання запропонованого гнучкого маніпулятора подається у статті. Також окреслено перспективи використання останнього в галузі сільського господарства на прикладі знарядь для механічного обробітку грунту. Це особливо актуально для нашої держави нині, коли, внаслідок воєнних дій на її території, велике число аграрних полів засмічені небезпечними вибуховими речовинами. Роботизовані комплекси, в наведеному випадку, успішно сприяють дотриманню безпечних умов праці людей.

Біографії авторів

Олексій Воробйов, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

ст. викладач

Юлія Лазарчук-Воробйова , Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

ст. викладач

Посилання

Література

Струтинський В. Б., Гуржій А. М. Наземні роботизовані комплекси. Житомир: ПП Рута, 2023. 497 с.

Strutynsky V., Kotsiuruba V., Dovhopoliy A., Husliakov O., Budianu R., Kolos O., Hrechka I. Substantiating the requirements to functional indicators for the manipulators of mobile robotic demining complexes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2019. Vol. 5. № 7. P. 42–50. DOI: 10.15587/1729-4061.2019.178466

Strutynskyi S., Nochnichenko I. Design of parallel link mobile robot manipulator mechanisms based on function-oriented element base. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2019. Vol. 4. № 7. P. 54–64. DOI: 10.15587/1729-4061.2019.174613

Павленко П. М., Філоненко С. Ф., Чередніков О. М., Трейтяк В. В. Основи математичного моделювання систем і процесів. Київ: НАУ, 2017. 392 с.

Кравець В. О., Кравець О. М., Фролов В. К., Лапковський С. В., Гладський М. М., Данилова Л. М. Використання морфологічних методів при проєктуванні захватних пристроїв. Вісник Херсонського національного технічного університету, 2024. № 4. С. 70–75. DOI: 10.35546/kntu2078-4481.2024.4.8

Ванін В. В., Вірченко Г. А., Яблонський П. М. Теоретичні основи структурно-параметричного геометричного моделювання виробів машино-будування. Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022. 223 с.

Ванін В. В., Воробйов О. М., Лазарчук-Воробйова Ю. В. та ін. Гнучкий маніпулятор з дистанційним керуванням. Патент на винахід № 129477. Бюл. № 19/2025. URL: https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1855235/

References

Strutynsky V. B., Hurzhi A. M. Nazemni robotyzovani kompleksy. Zhytomyr: PP Ruta, 2023. 497 s. {in Ukrainian}

Strutynsky V., Kotsiuruba V., Dovhopoliy A., Husliakov O., Budianu R., Kolos O., Hrechka I. Substantiating the requirements to functional indicators for the manipulators of mobile robotic demining complexes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2019. Vol. 5. № 7. P. 42–50. DOI: 10.15587/1729-4061.2019.178466 {in English}

Strutynskyi S., Nochnichenko I. Design of parallel link mobile robot manipulator mechanisms based on function-oriented element base. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2019. Vol. 4. № 7. P. 54–64. DOI: 10.15587/1729-4061.2019.174613 {in English}

Pavlenko P. M., Filonenko S. F., Cherednikov O. M., Treitiak V. V. Osnovy matematychnoho modeliuvannia system i protsesiv. Kyiv: NAU, 2017. 392 s. {in Ukrainian}

Kravets V. O., Kravets O. M., Frolov V. K., Lapkovskyi S. V., Hladskyi M. M., Danylova L. M. Vykorystannia morfolohichnykh metodiv pry proiektuvanni zakhvatnykh prystroiv. Visnyk Khersonskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu, 2024. № 4. S. 70–75. DOI: 10.35546/kntu2078-4481.2024.4.8 {in Ukrainian}

Vanin V. V., Virchenko G. A., Yablonskyi P. M. Teoretychni osnovy strukturno-parametrychnoho heometrychnoho modeliuvannia vyrobiv mashyno-buduvannia. Kyiv: KPI im. Ihoria Sikorskoho, 2022. 223 s. {in Ukrainian}

Vanin V. V., Vorobiov O. M., Lazarchuk-Vorobiova Yu. V. ta in. Hnuchkyi manipuliator z dystantsiinym keruvanniam. Patent na vynakhid № 129477. Biul. № 19/2025. URL: https://sis.nipo.gov.ua/uk/search/detail/1855235/ {in Ukrainian}

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-07-03