Metoda detekcji nieaktywnych par kinematycznych

• Autorzy: Wojtyra M. , Woliński Ł.

Warianty tytułu

EN

A method of detection of inactive joints

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Nieaktywne pary kinematyczne to takie, w których ruch względny nie jest możliwy ze względu na ograniczenia wynikające ze struktury mechanizmu. Są one zazwyczaj wprowadzane, by wyeliminować więzy nadmiarowe. Para kinematyczna może być nieaktywna w całym zakresie ruchu mechanizmu lub tylko w niektórych jego konfiguracjach. W artykule zaproponowano metodę wykrywania nieaktywności par kinematycznych. Metoda ta bazuje na modelowaniu mechanizmu jako układu wieloczłonowego i wykorzystuje macierz Jacobiego równań więzów. Metoda umożliwia badanie zdolności do wykonywania ruchów względnych i można ją stosować zarówno w regularnej, jak i osobliwej konfiguracji mechanizmu. Przedstawiono przykład obliczeniowy prezentujący działanie zaproponowanej metody.

EN

Inactive joints are the joints that cannot perform relative motion due to structural limitations in a mechanism. They are usually introduced in order to eliminate redundant constraints. A joint can be inactive in the whole range of the mechanism motion or only in selected configurations. A method of detection of inactive joints is presented. The method is based on multibody system approach and utilizes the constraint Jacobian matrix. The ability to perform relative motion is investigated and inactivity of joints in both regular and singular configurations is discussed. An example of calculations is provided.

Słowa kluczowe

PL

planowanie ruchu; planowanie działań; planowanie zadań; metoda detekcji; pary kinematyczne

EN

traffic planning; action plan; task planning; detection method; kinematic pairs

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika
• Rocznik: 2018
• Tom: z. 196
• Strony: 283--290
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Wojtyra M.

• Politechnika Warszawska, Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej, Nowowiejska 24, 00-665 Warszawa

autor

Woliński Ł.

• Politechnika Warszawska, Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej, Nowowiejska 24, 00-665 Warszawa

Bibliografia

• [1] D.L. Blanding. Exact Constraint Machine Design Using Kinematic Principles. ASME Press, New York, 1999.
• [2] D.M. Brouwer, S.E. Boer, J.P. Meijaard, R.G.K.M. Aarts. Optimization of release locations for small self-stress large stiffness flexure mechanisms. Mechanism and Machine. Theory, 64 (2013), s. 230-250.
• [3] J. Frączek, M. Wojtyra. Kinematyka układów wieloczłonowych. Metody obliczeniowe. WNT Warszawa, 2008.
• [4] J. Frączek, M. Wojtyra. On the unique solvability of a direct dynamics problem for mechanisms with redundant constraints and Coulomb friction in joints. Mechanism and Machine Theory, 46 (2011), s. 312-334.
• [5] J. Garcia de Jalon, M.D. Gutierrez-Lopez. Multibody dynamics with redundant constraints and singular mass matrix: existence, uniqueness, and determination of solutions for accelerations and constraint forces. Multibody System Dynamics, 30 (2013), s. 311-341.
• [6] G. Gogu. Structural Synthesis of Parallel Robots. Part 4: Other Topologies with Two and Three Degrees of Freedom. Springer Netherlands, 2011.
• [7] E.J. Haug. Computer Aided Kinematics and Dynamics of Mechanical Systems. Allyn and Bacon, 1989.
• [8] X. Kong, C.M. Gosselin. Type synthesis of 4-DOF SP-equivalent parallel manipulators: A virtual chain approach. Mechanism and Machine Theory, 41 (2006), s. 1306-1319.
• [9] X. Kong, C.M. Gosselin. Type Synthesis of Three-Degree-of-Freedom Parallel Manipulators. International Journal of Robotics Research, 23 (2004), s. 245.
• [10] F. Majou, C.M. Gosselin, P. Wenger, D. Chablat. Parametric stiffness analysis of the Orthoglide. Mechanism and Machine Theory, 42 (2007), s. 296-311.
• [11] A. Morecki, J. Oderfeld. Teoria maszyn i mechanizmów. PWN, Warszawa, 1987.
• [12] P.E. Nikravesh. Computer-Aided Analysis of Mechanical Systems. Prentice Englewood Cliffs, 1988.
• [13] A. Olędzki. Podstawy teorii maszyn i mechanizmów. WNT, Warszawa, 1987.
• [14] L.N. Reshetov. Designing of Rational Mechanisms. Mechanical Engineering, Moscow, 1972.
• [15] S.-M. Song, X. Gao. The Mobility Equation and the Solvability of Joint Forces/Torques in Dynamic Analysis. ASME Journal of Mechanical Design, 114 (1992), s. 257-262.
• [16] M. Wojtyra. Joint Reaction Forces in Multibody Systems with Redundant Constraints. Multibody System Dynamics, 14 (2005), s. 23-46.
• [17] M. Wojtyra. Joint reactions in rigid body mechanisms with dependent constraints, Mechanism and Machine Theory, 44 (2009), s. 2265-2278.
• [18] M. Wojtyra, J. Frączek. Comparison of Selected Methods of Handling Redundant Constraints in Multibody Systems Simulations. ASME Journal of Computational and Nonlinear Dynamics, 8 (2013), s. 021007-1-9.
• [19] H.S. Yan, L.I. Wu. The stationary configurations of planar six-bar kinematic chains. Mechanism and Machine Theory, 23 (1988), s. 287-293.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).