Моделювання процесів у механічному роботі

Abstract

В статті розглянута практична наукова задача, яка полягає у оптимізації процесів подолання перешкод механічним роботом при русі по пересічній місцевості. Задача вирішувалась за рахунок ідентифікації, створення і аналізу математичної моделі технологічного процесу подолання перешкоди при висі на перекладині роботом за допомогою механічних важелів, з подальшим проведенням математичного та імітаційного моделювання. В статті сформовані схеми зміщення реального технологічного процесу на основі передачі електричних сигналів в електричному колі, розглянуті і проаналізовані електричні параметри математичних моделей у вигляді лінійних диференційних рівнянь першого і другого порядку, визначені недоліки, які впливають на надмірне розгойдування механічного робота, встановлені кореляції між електричними параметрами схеми заміщення і реальними механічними параметрами робота при ведені ним визначеної механічної дії при подоланні перешкод, наведені пропозиції щодо оптимізації вказаних дій і сформульовані завдання для подальших досліджень. The article addresses a practical scientific problem involving the optimization of obstacle-overcoming processes by a mechanical robot moving over rough terrain. The problem is approached through the identification, construction, and analysis of a mathematical model of the technological process of obstacle overcoming during bar suspension by the robot using mechanical levers, followed by mathematical and simulation modeling. The article presents substitution schemes of the real technological process based on the transmission of electrical signals within an electrical circuit. It also examines and analyzes the electrical parameters of mathematical models in the form of first- and second-order linear differential equations. Deficiencies affecting excessive oscillations of the mechanical robot are identified, and correlations are established between the electrical parameters of the substitution circuit and the real mechanical parameters of the robot during the execution of a defined mechanical action for overcoming obstacles. Proposals for optimizing these actions are provided, and directions for further research are formulated. Experimental trials conducted on a physical mechanical robot during a test exercise revealed the presence of damped oscillations in amplitude over time. The collected data enabled the development of a circuit-technical model of this technological process in the form of a series RLC electrical circuit. The analysis of the differential equation describing the behavior of parameters in the RLC circuit, expressed as a second-order differential equation, confirmed the adequacy of the mathematical model.