The object of research, development or design (in Russian) : Роботы-манипуляторы

The object of research, development or design (in Kazakh) : Роботтық манипуляторлар

Aim of work (in Russian) : Разработка 3D-моделей и методов расчёта на жесткость и прочность робот-манипуляторов в один этап, с учётом распределенной инерции в Maple с визуализацией и анимацией параметров жёсткости и прочности звеньев, без интеграции с CAD-системами. Проект включает два метода: оригинальный метод, предложенный М.У. Утеновым для учёта распределенной инерции, и метод, разрабатываемый Е.С. Темирбековым, основанный на конечных стержневых элементах. Оба подхода будут использоваться параллельно при расчётах жёсткости и прочности для проведения сравнительного анализа

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты - CAD жүйелерімен интеграцияланбай, сілтемелердің қаттылығы мен беріктік параметрлерін визуализациялау және анимациялау арқылы Maple-да бөлінген инерцияны ескере отырып, бір кезеңде роботтық манипуляторлардың қаттылығы мен беріктігін есептеудің 3D модельдері мен әдістерін әзірлеу. . Жоба екі әдісті қамтиды: М.У ұсынған бастапқы әдіс. Өтенов үлестірілген инерцияны есепке алу және Е.С. Темірбеков, ақырлы өзек элементтеріне негізделген. Салыстырмалы талдау үшін қаттылық пен беріктік есептеулерінде екі тәсіл де қатар қолданылады

Методы исследования (на русском) : В расчетах будут предусмотрены два подхода (метода исследования). Один из подходов определяет внутренние силовые факторы и упругие перемещения в звеньях последовательно от схвата к основанию. В каждый момент времени звенья моделируются как балки с защемленными концами, и методом сечений находятся усилия в различных сечениях звеньев. Упругие перемещения определяются методом начальных параметров, что позволяет находить оптимальные конструктивные параметры сечений для обеспечения прочности и жесткости. Во другом подходе, согласно МКСЭ (метод конечных стержневых элементов) для плоско-параллельного движения, сначала вычисляются упругие перемещения решением глобальной системы уравнений, а затем по ним определяются силовые факторы. Этот метод основывается на МКСЭ для конечного стержневого элемента.

Методы исследования (на казахском) : Есептеулер екі тәсілді (зерттеу әдістерін) пайдаланады. Бір тәсіл буындардағы ішкі күш факторларын және серпімді ығысуларды тұтқадан негізге дейін тізбектей анықтайды. Әрбір сәтте буындар қысқыш ұштары бар арқалықтар ретінде модельденеді, ал әртүрлі буын көлденең қималарындағы күштер қималар әдісін қолдану арқылы анықталады. Серпімді ығысулар бастапқы параметр әдісін қолдану арқылы анықталады, бұл беріктік пен қаттылықты қамтамасыз ету үшін көлденең қималар үшін оңтайлы жобалау параметрлерін табуға мүмкіндік береді. Жазықтық-параллель қозғалыс үшін шекті элементтер әдісін (ШЭӘ) қолдана отырып, екінші тәсіл алдымен теңдеулердің жаһандық жүйесін шешу арқылы серпімді ығысуларды есептейді, содан кейін олардан күш факторларын анықтайды. Бұл әдіс шекті элемент үшін ШЭӘ-ге негізделген.

Obtained results and novelty (in Russian) : Разрабатываемые в проекте алгоритмы и коды будут использованы при создании новых инновационных механизмов и РМ, решающими новые научные и производственные задачи. Научная новизна проекта заключается в том, что во-первых, участник проекта М.У.Утенов предложил оригинальный метод для расчета жесткости и прочности плоских стержневых механизмов и роботов-манипуляторов пространственной топологии с учетом распределенной инерции во время движения. Этот метод решает задачи прочности и жесткости для плоских моделей механизмов и роботов-манипуляторов пространственной топологии, однако его ключевое преимущество заключается в том, что он учитывает распределенную инерцию, что было невозможно сделать до этого. Основная идея работы Утенова М. и Sobh T. заключается именно в этом. Их научные исследования в данной области уже вызвали интерес у многих механиков, особенно в США и Китае. Второй подход, предложенный руководителем проекта Е.С.Темирбековым, тоже является оригинальным. Он основывается на методе МКСЭ и расширяет возможности подхода, применяя МКСЭ не только к плоским, но и к пространственным моделям стержневых механизмов и роботов-манипуляторов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жобада жасалған алгоритмдер мен кодтар жаңа ғылыми және өндірістік мәселелерді шешетін жаңа инновациялық механизмдер мен роботтық қолдарды жасау үшін пайдаланылады. Жобаның ғылыми жаңалығы, біріншіден, жобаға қатысушы М.У. Утенов қозғалыс кезінде таралған инерцияны ескере отырып, жазық штангалық механизмдер мен кеңістіктік топологиясы бар роботтық манипуляторлардың қаттылығы мен беріктігін есептеудің түпнұсқа әдісін ұсынғандығында. Бұл әдіс кеңістіктік топологиясы бар механизмдердің жазық модельдері мен роботтық манипуляторлар үшін беріктік пен қаттылық есептерін шешеді, бірақ оның негізгі артықшылығы - бұрын мүмкін емес болған таралған инерцияны ескереді. Бұл М. Утенов пен Т. Собхтың жұмысының негізгі идеясы. Олардың осы саладағы ғылыми зерттеулері көптеген механикалық инженерлердің, әсіресе АҚШ пен Қытайдың қызығушылығын тудырды. Жоба жетекшісі Е.С. Темірбеков ұсынған екінші тәсіл де түпнұсқа. Ол БЖС әдісіне негізделген және БЖС-ны тек жазық емес, сонымен қатар штангалық механизмдер мен роботтық манипуляторлардың кеңістіктік модельдеріне қолдану арқылы тәсілдің мүмкіндіктерін кеңейтеді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Разрабатываемые в проекте алгоритмы и коды можно будет использовать при создании новых инновационных механизмов и РМ, решающими новые научные и производственные задачи. Поэтому, выполнение этого проекта может повлиять на уровень научно-технического потенциала республики - проект реализуют в том числе и молодые ученые

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жобада әзірленген алгоритмдер мен кодтар жаңа ғылыми және өндірістік міндеттерді шешетін жаңа инновациялық механизмдер мен жұмыс процестерін жасау үшін пайдаланылуы мүмкін. Сондықтан, бұл жобаны іске асыру республиканың ғылыми және техникалық әлеуетіне әсер етуі мүмкін - жобаны, басқалармен қатар, жас ғалымдар жүзеге асыруда

Level of implementation (in Russian) : Не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : Енгізілмеген

Efficiency (in Russian) : Разрабатываемые в проекте алгоритмы и коды можно будет использовать при создании новых инновационных механизмов и РМ, решающими новые научные и производственные задачи. Поэтому, выполнение этого проекта может повлиять на уровень научно-технического потенциала республики - проект реализуют в том числе и молодые ученые. Социальный эффект в том, что в период выполнения проекта в случае его реализации участники Проекта будут обеспечены оплачиваемой работой. Конкурентоспособность обеспечивается новыми теоретическими и практическими результатами, которые будут опубликованы исполнителями по теме проекте.

Efficiency (in Kazakh) : Жобада жасалған алгоритмдер мен кодтар жаңа ғылыми және өндірістік мәселелерді шешетін жаңа инновациялық механизмдер мен жұмыс процестерін жасау үшін пайдаланылуы мүмкін. Сондықтан, бұл жобаны жүзеге асыру республиканың ғылыми-техникалық әлеуетіне әсер етуі мүмкін, себебі оны жас ғалымдар жүзеге асыруда. Әлеуметтік әсері - егер жоба сәтті болса, қатысушылар оны жүзеге асыру кезінде ақылы жұмыспен қамтамасыз етіледі. Бәсекеге қабілеттілік жобаны жүзеге асырушылар жариялайтын жаңа теориялық және практикалық нәтижелермен қамтамасыз етіледі

Field of application (in Russian) : Область применения разработанных программных кодов – расчеты на прочность и жесткость различных конструкций роботы-манипуляторы и механизмы пространственной топологии; целевые потребители - технические кафедры университетов, научно-исследовательские институты, занимающиеся расчетами конструкций и устройств на прочность и жесткость. Результаты проекта окажут влияние на развитие технических направлений ВУЗов и научно-исследовательских институтов, занимающиеся расчетами конструкций и устройств на прочность и жесткость. Возможно применение полученных научных результатов для коммерциализации – проектом предусмотрено привлечение организации, заинтересованной в разрабатываемых группой Проекта программных кодах для их реализации в инженерных организациях РК. Данный проект позволит развивать новое научное направление в области расчета конструкций механизмов и устройств по созданию более совершенных 3D моделей, более точно по сравнению со стандартными, моделирующих эти конструкции за счет учета распределенной инерции. Это в свою очередь даст импульс для выхода на международный теоретический уровень в этой области, привлечет талантливую молодежь в науку. Учитывая вышесказанное, считаем, что результаты реализации этого проекта дадут мультипликативный социальный и экономический эффект в развитии не только науки, но и экономики страны.

Field of application (in Kazakh) : Әзірленген бағдарламалық кодтар әртүрлі RM және MPT құрылымдарының беріктігі мен қаттылығын есептеуге арналған. Мақсатты пайдаланушыларға құрылымдар мен құрылғылардың беріктігі мен қаттылығын есептеумен айналысатын университеттің инженерлік бөлімдері мен ғылыми-зерттеу институттары кіреді. Жобаның нәтижелері құрылымдар мен құрылғылардың беріктігі мен қаттылығын есептеумен айналысатын университеттер мен ғылыми-зерттеу институттарында техникалық бағдарламаларды әзірлеуге әсер етеді. Алынған ғылыми нәтижелер коммерциялануы мүмкін – жоба Қазақстан Республикасындағы инжинирингтік ұйымдарда енгізу үшін Жоба командасы әзірлеген бағдарламалық кодтарға мүдделі ұйымдарды тартуды көздейді. Бұл жоба механизмдер мен құрылғылардың құрылымдық талдауы саласында жаңа ғылыми саланы дамытуға, бөлінген инерцияны ескере отырып, стандартты үлгілерге қарағанда осы құрылымдарды дәлірек имитациялайтын жетілдірілген 3D модельдерін жасауға мүмкіндік береді. Бұл өз кезегінде осы салада халықаралық теориялық деңгейге жетуге серпін беріп, дарынды жастарды ғылымға тартуға мүмкіндік береді. Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып, бұл жобаның нәтижелері ғылымның ғана емес, ел экономикасының дамуына мультипликативті әлеуметтік-экономикалық нәтиже береді деп ойлаймыз