Визуализация линейных смещений узловых точек при реализации мгновенных состояний различных конфигураций руки андроидного робота

При планировании движения руки андроидного робота в организованном рабочем пространстве возникает необходимость сокращения времени расчета траектории в пространстве обобщенных координат. Указанное время в значительной степени зависит от времени вычисления вектора приращений обобщенных координат на каждом шаге синтеза движения вдоль вектора скорости. В работе проведены геометрические исследования на основе визуализации закономерностей изменения средних смещений узловых точек механизма кисти андроидного робота при реализации мгновенных состояний. На основе геометрического анализа указанных смещений предложен метод, позволяющий сократить время итерационного поиска вектора приращений обобщенных координат. Также представлены изображения множества положений звеньев механизма руки на фронтальной и горизонтальной проекциях при реализации мгновенных состояний. Эти изображения позволяют получить графическую интерпретацию маневренности механизма манипулятора в каждой точке пространства конфигураций. Для установления аналитических зависимостей, отражающих взаимосвязь средних смещений узловых точек механизма манипулятора и обобщенных координат, определяющих положения конфигураций манипулятора, использованы гиперповерхности в четырехмерном пространстве. С этой целью применены уравнения интерполирующих полиномов, расположенных в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. На основе этих трех интерполирующих полиномов получено уравнение гиперповерхности третьего порядка, отражающее взаимосвязь геометрических и кинематических параметров. В статье также представлены результаты виртуального моделирования движения механизма кисти андроидного робота с учетом положения ограниченной области в системе AutoCAD. Результаты расчетов с использованием полученных аналитических зависимостей показали сокращение времени вычислений для тестовых задач. Исследование...