Inventory number IRN Number of state registration
0323РК00403 AP19574394-KC-23 0123РК00252
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 2 Publications Web of science: 1 Publications Scopus: 2
Patents Amount of funding Code of the program
0 24959305 AP19574394
Name of work
Разработка и управление многослойным роботом тенсегрити
Type of work Source of funding Report authors
Fundamental Ешмухаметов Азамат Нурланович
0
2
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) Нет
Full name of the service recipient
Nazarbayev University
Abbreviated name of the service recipient NU
Abstract

Обьект исследование это робот тенсегрити, робот с гиперизбыточной структурой который состоит из палки и троса. Что позволяет уменьшить вес робота но увеличить грузоподьемкость робота в разы. В данном этапе решается кинематическая модель робота на основе математической формулировки исскуственных ограничений. И дизайн робота с минимальным коэффициентом трения чтобы робот работал эффективно.

Зерттеу нысаны – кернеулі робот, таяқша мен кабельден тұратын гиперрезентті құрылымы бар робот. Бұл роботтың салмағын азайтуға, бірақ роботтың жүк көтергіштігін бірнеше есе арттыруға мүмкіндік береді. Бұл кезеңде роботтың кинематикалық моделі жасанды шектеулерді математикалық тұжырымдау негізінде шешіледі. Ал роботтың тиімді жұмыс істеуі үшін үйкелістің минималды коэффициенті бар роботтың дизайны.

Целью исследования является разработка и проектирование робота с конструкцией тенсегрити с высокой грузоподъемностью и решение кинематических / кинетических задач для эффективного управления робота.

Зерттеудің мақсаты – жоғары жүк көтергіштігі бар кернеулік құрылымы бар роботты әзірлеу және жобалау және роботты тиімді басқару үшін кинематикалық/кинетикалық есептерді шешу.

Основным методом исследования будет проведение реальных экспериментов с роботом. Это исследование будет объединять следующие области исследований: робототехника, механическое проектирование, управление и математическое моделирование. Начальным этапом работы станет 3D-моделирование и конструирование модели робота тенсегрити в среде САПР (Solidworks). После этого, выполняется сборка робота в среде САПР для проверки и обоснования размеров компонентов робота. Среда САПР позволяет проводить анализ методом конечных элементов (МКЭ) компонентов робота перед производством. На основе результатов МКЭ мы доработаем детали робота и при необходимости перепроектируем компоненты. После итераций МКЭ и в случае успешных результатов, мы приступим к производству деталей роботов в соответствии с полученными результатами МКЭ. После изготовления компонентов, мы соберем настоящую установку робота для экспериментов. Эксперименты предоставят обратную связь о способности робота выполнять желаемые задачи, такие как манипуляции и тесты полезной нагрузки.

Негізгі зерттеу әдісі роботпен нақты тәжірибелер жүргізу болады. Бұл зерттеу келесі зерттеу бағыттарын біріктіреді: робототехника, механикалық дизайн, басқару және математикалық модельдеу. Жұмыстың бастапқы кезеңі CAD (Solidworks) ортасында 3D модельдеу және кернеулі робот үлгісін жобалау болады. Осыдан кейін робот компоненттерінің өлшемдерін тексеру және негіздеу үшін CAD ортасында робот жиналады. CAD ортасы өндіріске дейін робот құрамдастарының соңғы элементтерді талдауына (FEA) мүмкіндік береді. СЭҚ нәтижелеріне сүйене отырып, біз робот бөліктерін нақтылаймыз және қажет болған жағдайда құрамдас бөліктерді қайта өңдейміз. FEM итерацияларынан кейін және сәтті нәтижелер болған жағдайда, біз алынған СЭҚ нәтижелеріне сәйкес робот бөлшектерін шығаруды бастаймыз. Компоненттерді жасағаннан кейін біз эксперименттер үшін нақты робот қондырғысын жинаймыз. Тәжірибелер роботтың манипуляция және пайдалы жүктеме сынақтары сияқты қажетті тапсырмаларды орындау қабілеті туралы кері байланысты қамтамасыз етеді.

На данном этапе мы разработали оптимальный дизайн робота и уже построили первый прототип робота для эксперимента. Более того мы решили уровнений робота по статике что позволила нам ускорить процесс сборки робота. К этому времени гам удалось провести эксперименты по влиянию эффекта трений на робота тенсегрити и полученные результаты были опубликованы в ведущих международном журнале с первым квартилем.

Осы кезеңде біз роботтың оңтайлы дизайнын әзірледік және тәжірибе үшін роботтың алғашқы прототипін жасап алдық. Сонымен қатар, біз роботтың деңгейлерін статиканың көмегімен шештік, бұл роботты құрастыру процесін жылдамдатуға мүмкіндік берді. Осы уақытқа дейін олар үйкеліс әсерінің кернеулі роботқа әсері бойынша эксперименттер жүргізе алды және алынған нәтижелер бірінші квартильмен жетекші халықаралық журналда жарияланды.

Влияние робота на технологическую и экономическую перспективу будет значительным. Основная причина – это рентабельность конструкций тенсегрити по сравнению с традиционными роботами. Более того, манипулятор тенсегрити может работать на открытом поле и в запыленных средах благодаря отсутствию датчиков и приводов в движущихся частях робота, т. е. схемы управления и приводы робота размещены в стационарной базовой части робота, где можно обеспечить высокий индекс защиты. Еще одним преимуществом робота тенсегрити является обслуживание робота. Робот тенсегрити состоит всего из нескольких компонентов (стержней, струн и узлов). Такая упрощенная конструкция обеспечивает эффективный способ логистики запасных частей. Большинство деталей робота манипулятора тенсегрити может быть произведено в Казахстане. Таким образом, экономическая устойчивость робота манипулятора тенсегрити выше, чем у традиционных роботов

Роботтың технологиялық және экономикалық перспективаға әсері айтарлықтай болады. Басты себеп - дәстүрлі роботтармен салыстырғанда кернеулі дизайнның үнемділігі. Сонымен қатар, шиеленісті манипулятор ашық алаңда және шаңды ортада роботтың қозғалатын бөліктерінде сенсорлар мен жетектердің болмауына байланысты жұмыс істей алады, яғни роботтың басқару схемалары мен жетектері роботтың қозғалмайтын негізгі бөлігінде орналасқан, мұнда жоғары қорғаныс көрсеткішін қамтамасыз етуге болады. Кернеу роботының тағы бір артықшылығы - роботқа техникалық қызмет көрсету. Кернеу роботы тек бірнеше құрамдас бөліктерден тұрады (шыбықтар, жолдар және түйіндер). Бұл жеңілдетілген дизайн қосалқы бөлшектерді логистикалық қамтамасыз етудің тиімді жолын ұсынады. Кернеулі робот-манипулятор бөлшектерінің көпшілігін Қазақстанда шығаруға болады. Осылайша, кернеулі манипулятор роботының экономикалық тұрақтылығы дәстүрлі роботтарға қарағанда жоғары

Данный проект находиться в начальной стадий разработки, что требует больше времени на исследования и оптимизацию.

Бұл жоба зерттеу мен оңтайландыруға көбірек уақытты қажет ететін әзірлеудің бастапқы сатысында.

Тенсегрити не смотря на сложную конструкцию может манипулировать тяжелыми грузами больше чем 2,5 раза чем традиционные роботы.

Tensegrity өзінің күрделі дизайнына қарамастан, дәстүрлі роботтарға қарағанда ауыр жүктерді 2,5 есе көп басқара алады.

Гражданское строительство, космический технологий и тяжелая индустрия

Құрылыс, ғарыштық техника және ауыр өнеркәсіп

UDC indices
62-21474
International classifier codes
55.30.00;
Key words in Russian
Робототехника; Кабельный механизм; Формулировка кинематики робота; Грузопоъемность робота; Робот дизайн; Структура тенсегрити;
Key words in Kazakh
Робототехника; Тросты жетекті механизм; Роботтың кинематикалық өрнегі; Роботтың жүк көтеруі; Робот дизайн; Тенсегрити жүйесі;
Head of the organization АДЕСИДА ИЛЕСАНМИ Phd / Professor
Head of work Ешмухаметов Азамат Нурланович Ph.D. / Ассоциированный профессор