Оптимізація режиму руху маніпулятора на транспортному засобі

Abstract

Розвиток галузевого машинобудування, особливо в контексті сучасних роботизованих систем і комплексів сільськогосподарського виробництва, висуває високі вимоги до мобільних технічних засобів. Маніпуляційні комплекси, встановлені на транспортних засобах, набувають ключового значення у логістиці, будівництві та аграрному секторі, оскільки вони забезпечують високу продуктивність і гнучкість виконання технологічних операцій. Одним із головних чинників, що критично впливає на ефективність таких мобільних систем, є режим руху самого маніпулятора. Неоптимальні режими призводять до значних динамічних навантажень, коливань, збільшення часу циклу та надмірного енергоспоживання. Рух транспортного засобу як основи додатково ускладнює задачу, вносячи зовнішні збурення, що знижують точність позиціонування та довговічність механізмів. Актуальність теми полягає у необхідності розробки та обґрунтування науково-методичного апарату для оптимізації режимів руху мобільних маніпуляторів з метою нівелювання динамічних ефектів, підвищення точності, зменшення енергетичних витрат та продовження ресурсу експлуатації в умовах, характерних для галузевого машинобудування. Метою магістерської кваліфікаційної роботи є обґрунтування оптимальних режимів роботи маніпулятора на транспортному засобі, що дозволять підвищити ефективність переміщення вантажів за критеріями мінімізації енергетичних витрат, часу виконання роботи та динамічних навантажень. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання: Провести аналіз існуючих конструкцій та огляд сучасних методів моделювання та оптимізації режиму руху маніпуляційних комплексів на транспортних засобах. Розглянути перспективи створення нових конструкцій, провести аналіз динамічних досліджень та досліджень, присвячених оптимізації маніпуляторів на транспортному засобі. Виконати розрахунок маніпулятора на транспортному засобі та його механізмів, використовуючи надані технологічні, технічні та геометричні характеристики. Оптимізувати режим роботи маніпулятора на транспортному засобі. Розглянути питання охорони праці при роботі маніпулятора на транспортному засобі. Виконати розрахунок економічної ефективності використання маніпулятора на транспортному засобі. Об’єкт дослідження – процес руху маніпулятора, встановленого на транспортному засобі. Предмет дослідження – динамічні характеристики механізмів маніпулятора та параметри керування, що впливають на ефективність і плавність його руху в умовах мобільної експлуатації. Методи дослідження – аналітичне та математичне моделювання, динамічний аналіз та чисельні методи оптимізації. Практична значущість роботи полягає у можливості застосування отриманих результатів для вдосконалення алгоритмів керування, проектування нових мобільних робототехнічних систем з підвищеними показниками енергоефективності, надійності та безпеки експлуатації в галузі машинобудування.