10.14489/hb.2021.03.pp.028-033

2021, 03 март (March)

DOI: 10.14489/hb.2021.03.pp.028-033

Хейло С. В., Гарин О. А., Палочкин С. В., Дорофеев С. Д.
ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ МЕХАНИЗМОВ С ШЕСТЬЮ СТЕПЕНЯМИ СВОБОДЫ
(с. 28-33)

Аннотация. Статья посвящена синтезу новых пространственных механизмов параллельной структуры с шестью степенями свободы. Представленные механизмы могут иметь широкие возможности применения в аддитивных технологиях, медицинской робототехнике, сельском хозяйстве. Предложенные механизмы содержат шесть приводов и шесть кинематических цепей. Они обладают свойствами частичной кинематической развязки, позволяющей совершать как совместно, так и раздельно поступательные и вращательные движения. Рассмотрены решения задач кинематики, которые позволяют в дальнейшем перейти к задачам управления такими механизмами.

Ключевые слова: робот параллельной структуры; задачи о положении; скоростях и особых положений; рабочая зона.

Kheylo S. V., Garin O. A., Palochkin S. V., Dorofeev S. D.
THE PROPERTIES OF THE MECHANISMS WITH SIX DEGREES OF FREEDOM
(pp. 28-33)

Abstract. Parallel mechanisms analysis and design are the main trends of advance robotic engineering. This article is devoted to the novel parallel mechanisms with six degrees of freedom. The presented mechanisms can be applied in additive technologies, robotic–assisted surgery. The proposed mechanisms contain six drives and six kinematic chains. They have the properties of a partial kinematic decoupling, which allows realized separately translational and rotational movements. The presented mechanisms is a simple kinematic scheme. The drives can provide a ratio 1:1 of with the movement of the output link. The paper considers the solution of kinematics problems, velocity analysis, singularities. The velocity problem is solved by differentiating the coupling equations. Singularities were detected by studying the properties of Jacobi matrices. The singularities depend only on the orientation of the output link. These mechanisms have a large working area free of singularities. The working area is determined by solving the coupling equations. The solved problems allow to solve the control such mechanisms in the future.

Keywords: Parallel mechanisms; Kinematic problem; Singularities; Workspace.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

С. В. Хейло (Российский государственный университет им. А. Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство, Москва, Россия))
О. А. Гарин, С. В. Палочкин (Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Москва, Россия)
С. Д. Дорофеев (НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н. А. Лопаткина – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, Москва, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

S. V. Kheylo (The Kosygin State University of Russia, Moscow, Russia)
O. A. Garin, S. V. Palochkin (Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russia)
S. D. Dorofeev (Lopatkin Scientific Research Institute of Urology and Interventional Radiology NMRRC of the Ministry of Health of the Russian Federation, Moscow, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Kheylo S., Glazunov V., Shirinkin M., Kalendarev A. Possible Application of Mechanism Parallel Structure // J Mach Manuf Reliab. 2013. No. 42(5). P. 359 – 363. (Allerton Press Inc.)
2. Merlet J.-P. Parallel Robots (Second Edition). Springer. 2006.
3. Хейло С. В., Глазунов В. А., Палочкин С. В. Манипуляционные механизмы параллельной структуры. Структурный анализ. Кинематический и силовой синтез: монография. М.: ФГБОУ ВПО «МГТУ им. А. Н. Косыгина», 2011. 153 с.
4. Хейло С. В., Глазунов В. А., Палочкин С. В. Манипуляционные механизмы параллельной структуры. Динамический анализ и управление: монография. М.: ФГБОУ ВПО «МГУДТ», 2014. 87 с.
5. Пат. РФ № 176040. Пространственный механизм с шестью степенями свободы / Хейло С. В., Глазунов В. А., Гарин О. А.
6. Пат. РФ № 182355. Пространственный механизма с шестью степенями свободы / Хейло С. В., Глазунов В. А., Гарин О. А., Царьков А. В., Разумеев К. Э.
7. Хейло С. В., Гарин О. А. Разработка механизм с шестью степенями свободы для аддитивных технологий. В сборнике: Дизайн, технологии и инновации в текстильной и легкой промышленности (ИННОВАЦИИ – 2018) сб. материалов Междунар. науч.-техн. конф. Ч. 3. М.: ФГБОУ ВО «РГУ им. А. Н. Косыгина», 2018. С. 61–62.
8. Kheylo S. V., Tsarkov A. V., Garin O. A. Kinematic Analysis of Novel 6-DOF Robot. In: Advances in Intelligent Systems and Computing. 2020. P. 442 – 450.
9. Glazunov V., Kheylo S. Dynamics and Control of Planar, Translational, and Spherical Parallel Manipulators. In: Dynamic Balancing of Mechanisms and Synthesizing of Parallel Robots. Springer. 2016. P. 365 – 403.
10. Glazunov V., Nosova N., Kheylo S., Tsarkov A. Design and Analysis of the 6-DOF Decoupled Parallel Kinematic Mechanism. In: Dynamic Decoupling of Robot Manipulators, Springer. 2018. P. 125 – 170.
11. Ларюшкин П. А., Палочкин С. В. Рабочая зона манипулятора параллельной структуры с тремя степенями свободы // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2012. № 3(339). С. 92 – 95.

Eng

1. Kheylo S., Glazunov V., Shirinkin M., Kalendarev A. (2013). Possible Application of Mechanism Parallel Structure. Journal of Machinery Manufacture and Reliability, 42(5). pp. 359 – 363. (Allerton Press Inc.)
2. Merlet J.-P. (2006). Parallel Robots (Second Edition). Springer.
3. Heylo S. V., Glazunov V. A., Palochkin S. V. (2011). Manipulation mechanisms of parallel structure. Structural analysis. Kinematic and power synthesis: monograph. Moscow: FGBOU VPO «MGTU im. A. N. Kosygina». [in Russian language]
4. Heylo S. V., Glazunov V. A., Palochkin S. V. (2014). Manipulation mechanisms of parallel structure. Dynamic analysis and control: monograph. Moscow: FGBOU VPO «MGUDT». [in Russian language]
5. Heylo S. V., Glazunov V. A., Garin O. A. Spatial mechanism with six degrees of freedom. Ru Patent No. 176040. Russian Federation. [in Russian language]
6. Heylo S. V., Glazunov V. A., Garin O. A., Tsar'kov A. V., Razumeev K. E. Spatial mechanism with six degrees of freedom. Ru Patent No. 182355. Russian Federation. [in Russian language]
7. Heylo S. V., Garin O. A. (2018). Development of a mechanism with six degrees of freedom for additive technologies. In the collection: Design, technology and innovation in the textile and light industry (INNOVATIONS - 2018), a collection of materials from the International Scientific and Technical Conference. Part 3, pp. 61 – 62. Moscow: FGBOU VO «RGU im. A. N. Kosygina». [in Russian language]
8. Kheylo S. V., Tsarkov A. V., Garin O. A. (2020). Kinematic Analysis of Novel 6-DOF Robot. In: Advances in Intelligent Systems and Computing, pp. 442 – 450.
9. Glazunov V, Kheylo S (2016). Dynamics and control of planar, translational, and spherical parallel manipulators. In: Dynamic balancing of mechanisms and synthesizing of parallel robots, pp. 365 – 403. Springer.
10. Glazunov V., Nosova N., Kheylo S, Tsarkov A. (2018). Design and Analysis of the 6-DOF Decoupled Parallel Kinematic Mechanism. In: Dynamic Decoupling of Robot Manipulators, pp. 125 – 170. Springer.
11. Laryushkin P. A., Palochkin S. V. (2012). Working area of a manipulator of a parallel structure with three degrees of freedom. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Tekhnologiya tekstil'noy promyshlennosti, 339(3), pp. 92 – 95. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 450 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/hb.2021.03.pp.028-033

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 450 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/hb.2021.03.pp.028-033

and fill out the form