Inventory number IRN Number of state registration
0225РК01136 AP19574394-OT-25 0123РК00252
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 4 Publications Web of science: 4 Publications Scopus: 4
Number of books Appendicies Sources
1 2 20
Total number of pages Patents Illustrations
70 0 12
Amount of funding Code of the program Table
22044705 AP19574394 1
Code of the program's task under which the job is done
AP19574394
Name of work
Разработка и управление многослойным роботом тенсегрити
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Fundamental Технология
Report authors
Ешмухаметов Азамат Нурланович , Исмагамбетов Адиль , Шакеримов Айдар Ерланович ,
0
0
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

Объект исследования: тензегрити-робот (манипулятор/платформа) и процессы его функционирования под нагрузкой — его пространственная конструкция, силовое взаимодействие стержней и тросов, а также механические и управляющие подсистемы, обеспечивающие высокую грузоподъёмность и эффективное решение кинематических и кинетических задач.

Зерттеу нысаны: тенсегрити-робот (манипулятор/платформа) және оның жүктеме кезіндегі жұмыс істеу процестері — кеңістіктік құрылымы, стерженьдер мен тростардың күштік өзара әсері, сондай-ақ жоғары жүк көтергіштікті және кинематикалық әрі кинетикалық есептерді тиімді шешуді қамтамасыз ететін механикалық және басқару ішкіжүйелері.

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 тенсегрити құрылымына негізделген роботты әзірлеу және жобалау, сондай-ақ роботты тиімді басқару үшін кинематикалық және 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.

Зерттеудің негізгі әдісі – роботпен нақты эксперименттер жүргізу. Бұл зерттеу келесі бағыттарды біріктіреді: робототехника, механикалық жобалау, басқару және математикалық модельдеу. Жұмыстың бастапқы кезеңі – САПР (SolidWorks) ортасында тенсегрити роботын 3D-моделдеу және жобалау. Одан кейін САПР ортасында роботты жинақтау арқылы оның компонент өлшемдерін тексеру және негіздеу жүзеге асырылады. САПР ортада өндіріске дейін робот компоненттеріне ақырғы элементтер әдісімен (ӘЭӘ/МКЭ) талдау жасауға болады. МКЭ нәтижелері негізінде бөлшектер жетілдіріледі, қажет болса компоненттер қайта жобаланады. МКЭ итерациялары табысты аяқталғаннан кейін, алынған нәтижелерге сәйкес робот бөлшектерін дайындауға кірісеміз. Компоненттер жасалған соң, тәжірибелер жүргізу үшін роботтың нақты қондырғысы жиналады. Эксперименттер манипуляция және пайдалы жүктеме сынақтары сияқты мақсатты тапсырмаларды орындау қабілеті жөнінде кері байланыс береді.

В рамках этого проекта был разработан новый метод управления роботами на основе ИИ. Он позволяет управлять роботами с гибкой конструкцией и обеспечивает высокую точность. Кроме того, предложенный метод демонстрирует хорошие показатели повторяемости работы робота.

Осы жоба аясында ЖИ негізіндегі роботтарды басқарудың жаңа әдісі әзірленді. Ол икемді құрылымды роботтарды басқаруға мүмкіндік береді және жоғары дәлдікті қамтамасыз етеді. Бұдан бөлек, ұсынылған әдіс робот жұмысының қайталанымдылығы бойынша жақсы көрсеткіштер көрсетеді.

Казахстан - большая страна, и большая часть земли подходит для земледелия и сельского хозяйства. Поэтому большинство фермеров находятся в удаленных от крупных городов районах, а инфраструктура относительно плохая. К тому же, тенденция молодежи - миграция в города, поскольку сельское хозяйство не пользуется популярностью у молодого поколения. Эта тенденция создает серьезную нехватку рабочей силы в этой области. Поэтому, для устранения нехватки рабочей силы фермерам следует начать использовать инновационные технологии для компенсации рабочей силы. Таким образом, роботы тенсегрити могут быть роботами-помощниками для манипулирования объектами или выполнения задач подбора и размещения. Основываясь на наших предыдущих исследованиях, мы приобрели обширный опыт адаптации конструкции робота для промышленности и создания более практичного прототипа с устойчивой конструкцией. Предлагаемая робот манипулятор тенсегрити принципиально отличается от существующих прототипов и с точки зрения маневренности робота, манипуляций, промышленного применения и соотношения полезной нагрузки к весу предлагаемого прототипа может превосходить существующие прототипы. В настоящее время на рынке нет коммерческих роботов тенсегрити. Таким образом, существует значительный потенциал, чтобы стать одним из пионеров в этой области в качестве производителя роботов тенсегрити для коммерческих целей.

Қазақстан – аумағы кең ел, жерінің едәуір бөлігі егіншілік пен ауыл шаруашылығына жарамды. Сондықтан фермерлердің басым бөлігі ірі қалалардан шалғай өңірлерде орналасқан, ал инфрақұрылым салыстырмалы түрде әлсіз. Бұған қоса, жастар арасында ауыл шаруашылығының тартымдылығы төмен болғандықтан, олардың қалаға көшу үрдісі байқалады. Бұл үрдіс саланың кадр тапшылығын күшейтеді. Сол себепті еңбек тапшылығын өтеу үшін фермерлер инновациялық технологияларды қолдануды бастауы керек. Осындайда тенсегрити роботтары заттарды манипуляциялау немесе «алу–орналастыру» сияқты тапсырмаларды орындауға қабілетті көмекші роботтар бола алады. Алдыңғы зерттеулерімізге сүйене отырып, біз өнеркәсіпке бейімделген робот құрылымын әзірлеуде және берік, практикалық прототип жасауда елеулі тәжірибе жинадық. Ұсынылып отырған тенсегрити манипулятор маневрлік қабілеті, манипуляция мүмкіндіктері, өнеркәсіптік қолданбалығы және «пайдалы жүк/салмақ» қатынасы тұрғысынан қолданыстағы прототиптерден түбегейлі ерекшеленеді әрі олардан асып түсуі ықтимал. Қазіргі уақытта нарықта коммерциялық тенсегрити роботтары жоқ. Демек, осы салада коммерциялық мақсаттағы тенсегрити роботтарын өндіретін алғашқы пионерлердің бірі болуға айтарлықтай мүмкіндік бар.

Робот на стадий разработки и лабораторных тестирований

Робот әзірлеу және зертханалық сынақтар сатысында.

Данный робот имеет эффективную систему подвески и поглощения удара и вибраций

Сонымен қатар, бұл роботта соққы мен дірілді тиімді бәсеңдететін аспа жүйесі бар.

Космические технологий и гражданское строительство

Ғарыш технологиялары және азаматтық құрылыс.

UDC indices
62-21474
International classifier codes
55.30.00;
Readiness of the development for implementation
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 Sadiq R. Phd / Professor
Head of work Ешмухаметов Азамат Нурланович Ph.D. / Нет
Native executive in charge Шакеримов Айдар Ерланович Master of Science in Robotics