RU2013114569A - Мехатронно-модульный робот - Google Patents

Abstract

1. Мехатронно-модульный робот, характеризующийся тем, что он состоит, как минимум, из двух совокупностей сопряженных между собой тождественных модулей, предпочтительно, трех и более, при этом каждая совокупность состоит, как минимум, из двух сопряженных между собой модулей, предпочтительно, двух и более, первичного и вновь с ним сопрягаемого/ых вторичного/ых, имеющих интерфейсные площадки для стыковки, при этом один из двух сопрягаемых между собой модулей, преимущественно, первичный, является управляющим по отношению к другому/им, вторичному/ым, с ним стыкуемому/им, причем указанная иерархия в структуре совокупностей мехатронно-модульного робота соблюдается при последующем сопряжении совокупностей до формирования окончательной структуры мехатронно-модульного робота, при этом в каждой совокупности, стыкуемые с управляющим модулем вторичные модули, имеют возможность к самостоятельному осуществлению алгоритма сборки и синтеза структуры робота на более низком уровне, чем упомянутый управляющий модуль, причем количество модулей, объединяемых в упомянутый робот, определено из соотношения: n=1,N, где: n - количество модулей, объединяемых в один робот, определено из соотношения n=1+x+2x+4x+8x, где: x,x=1,0-количество интерфейсных площадок на модуле, N≤16 - предельное количество модулей, которые могут быть объединены в один робот, при этом сопряжение каждого нового модуля с ранее собранным/и осуществлено вдоль выбранного направления и обеспечено стыковкой его первой интерфейсной площадки с одной из свободных на любых других элементах конструкции, занимающих ближайшее крайнее положение в том или ином ряду, причем интерфейсны

Claims (2)

1. Мехатронно-модульный робот, характеризующийся тем, что он состоит, как минимум, из двух совокупностей сопряженных между собой тождественных модулей, предпочтительно, трех и более, при этом каждая совокупность состоит, как минимум, из двух сопряженных между собой модулей, предпочтительно, двух и более, первичного и вновь с ним сопрягаемого/ых вторичного/ых, имеющих интерфейсные площадки для стыковки, при этом один из двух сопрягаемых между собой модулей, преимущественно, первичный, является управляющим по отношению к другому/им, вторичному/ым, с ним стыкуемому/им, причем указанная иерархия в структуре совокупностей мехатронно-модульного робота соблюдается при последующем сопряжении совокупностей до формирования окончательной структуры мехатронно-модульного робота, при этом в каждой совокупности, стыкуемые с управляющим модулем вторичные модули, имеют возможность к самостоятельному осуществлению алгоритма сборки и синтеза структуры робота на более низком уровне, чем упомянутый управляющий модуль, причем количество модулей, объединяемых в упомянутый робот, определено из соотношения: n=1,N, где: n - количество модулей, объединяемых в один робот, определено из соотношения n=1+x₁+2x₂+4x₃+8x₄, где: x₁,x₄=1,0-количество интерфейсных площадок на модуле, N≤16 - предельное количество модулей, которые могут быть объединены в один робот, при этом сопряжение каждого нового модуля с ранее собранным/и осуществлено вдоль выбранного направления и обеспечено стыковкой его первой интерфейсной площадки с одной из свободных на любых других элементах конструкции, занимающих ближайшее крайнее положение в том или ином ряду, причем интерфейсные площадки каждого модуля выполнены с возможностью стыковки с аналогичными площадками, по крайней мере, в четырех диаметрально противоположных направлениях, при этом альтернативные переменные для алгоритмов управления синтезированной мехатронно-модульной конструкцией для описания параметров периодического закона движения выбраны из следующего соотношения:

Angle=A+Bsin(ωt+φ),

где: A - значение обобщенной координаты, относительно которой происходит периодическое движение; B - амплитуда периодического колебания обобщенной координаты, причем суммарная величина |А|+|В| не превышает максимально допустимого отклонения обобщенной координаты модуля; φ - смещение фазы периодического движения.

2. Мехатронно-модульный робот по п.1, отличающийся тем, что для оптимизационного структурного синтеза, выбраны значения альтернативных переменных $$\overline{x_1^{\ast },x_{41n}^{\ast }}$$

, обеспечивающих максимальное значение функции:

$$\text{f}=\frac{{\left[\text{y}\left(\overline{{\text{x}}_{\text{1}}{\text{,x}}_{\text{41n}}}\right)\right]}^{\text{2}}+{\left[\text{z}\left(\overline{{\text{x}}_{\text{1}}{\text{,x}}_{\text{41n}}}\right)\right]}^{\text{2}}}{\text{N}\left(\overline{{\text{x}}_{\text{1}}{\text{,x}}_{\text{4n}}}\right){\text{N}}_{\text{c}}\left(\overline{{\text{x}}_{\text{10}}{\text{,x}}_{\text{41n}}}\right)}\to \text{max}$$

при ограничениях n=1,N

$$\left|A_1\left(\overline{x_{10},x_{12n}}\right)+B_1\left(\overline{x_{14n},x_{17n}}\right)\right|\le y^{\max }$$

,

$$\begin{array}{l}\left|A_2\left(\overline{x_{26},x_{29n}}\right)+B_2\left(\overline{x_{30n},x_{33n}}\right)\right|\le z^{\max }\\ \overline{x_1,x_{41n}}=\{\begin{array}{c}1\\ 0\end{array}\end{array}$$

где: y^max, z^max - максимально допустимые отклонения обобщенной координаты модуля относительно ее нулевого значения.