Смольников Б.А. Проблемы механики и оптимизации роботов

Научное издание. — Москва: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1991. — 232 с.На основе использования моделей и методов теории колебаний, аналитической механики и динамики твердого тела проводится анализ статических, кинематических и динамических свойств шарнирных конструкций роботов. Основное внимание сосредоточено на оценке кинематической точности позиционирования схвата, поиске оптимальных конфигураций робота, обсуждении экстремальных задач механики шарнирных многозвенников. Строятся «естественные» режимы управления движением звеньев робота, основанные на использовании динамических свойств их свободных и вынужденных движений. Затрагиваются вопросы экспериментального изучения рабочих характеристик робота.
Для специалистов в области механики, робототехники и теории управления, а также для студентов, аспирантов и преподавателей соответствующего профиля.Предисловие.
Геометрия и кинематика консольных многозвенников.
Векторные матрицы и действия над ними.
Тензор поворота и его свойства.
Построение и анализ матриц шарнирного вращения.
Кинематика пространственного многозвенника.
Плоские многозвенники.
Кинематические характеристики точности позиционирования манипулятора.
Критерии кинематической точности.
Главные оси чувствительности многозвенного манипулятора.
Построение главных осей для плоских многозвенников.
Точность позиционирования при независимых первичных ошибках.
Вероятностные характеристики точности позиционирования манипулятора.
Оптимизация параметров плоского трехзвенника.
Методы измерения погрешностей позиционирования и ориентирования схвата.
Кинематическая оптимизация транспортирующих движений манипулятора.
Анализ прямолинейных траекторий.
Циклоидальные движения шарнирного двухзвенника.
Оптимизация скорости транспортирующих движений манипулятора.
Оптимизация рабочих движений по критерию минимального износа.
Критерий локальной маневренности манипулятора.
Задачи статического анализа манипуляторов.
Распределение усилий в кинематической цепи манипулятора.
Построение жесткостных характеристик шарнирных многозвенников.
Вопросы пружинного уравновешивания статических моментов.
Равновесие и устойчивость объекта в схвате манипулятора.
Динамика транспортирующих движений манипулятора.
Свободное движение шарнирного двухзвенника.
Коллинеарное управление транспортирующими движениями.
Оптимизация баллистических движений шарнирного двухзвенника.
Анализ ортогонального режима управления.
Упругие колебания кинематической цепи манипулятора.
Анализ свободных колебаний шарнирного двухзвенника.
Оптимизация демпфирования свободных колебаний однозвенного манипулятора.
Оптимизация демпфирования вынужденных колебаний однозвенного манипулятора.
Определение диссипативных коэффициентов из условия максимизации степени устойчивости.
Вопросы идентификации механических параметров манипулятора.
Список литературы.