Rapid prototyping of mechatronic systems

• Autorzy: Uhl D. , Bojko T. , Mrozek Z. , Szwabowski W.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper describes a mechatronic approach towards designing and implementation complex motion control system. Particular attention was paid to virtual and physical prototyping of the control system. Possible implementations were divided into two groups: single applications or mass production. Authors attempt to present a unified approach towards the development of the process of designing control systems of both types. The prototyping enviroment was build around MATLAB, Simulink and RTW software from The Math Works Inc. Verification of presented methodology was done using physical model of a flexible robot arm: a with flexible beam, DC motor drive and harmonic gear. Object is very difficult to control due to non-linear and non-stationary behaviour of harmonic gear.

PL

Szybkie prototypowanie w projektowaniu mechatronicznym. W pracy przedstawiono metodykę projektowania mechatronicznego ze szczególnym uwzlędnieniem procesu prototypowania. Przedstawione procedury umożliwiają skrócenie czasu powstawania produktu oraz integrację dziedzin wchodzących w skład mechatroniki. Szczególną uwagę zwrócono na interdyscyplinarny charakter projektowania mechatronicznego oraz rolę budowy i badania prototypu w realizacji współczesnych produktów mechatronicznych. Przedstawiono system komputerowego wspomagania projektowania mechatronicznego. Jako przykład zastosowania opracowanych procedur wykonano układ sterowania elastycznym ramieniem robota.

Słowa kluczowe

EN

mechatronics; rapid prototyping; flexible arm; control

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2000
• Tom: Vol. 38 nr 3
• Strony: 645--668
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys.

Twórcy

autor

Uhl D.

• Department of Robotics and Machine Dynamics, University of Mining and Metallurgy, Cracow

autor

Bojko T.

• Department of Robotics and Machine Dynamics, University of Mining and Metallurgy, Cracow

autor

Mrozek Z.

• Department of Robotics and Machine Dynamics, University of Mining and Metallurgy, Cracow

autor

Szwabowski W.

• Department of Robotics and Machine Dynamics, University of Mining and Metallurgy, Cracow

Bibliografia

• 1. AUSLANDER D.M., KEMPF C.J., 1996, MECHATRONICS..., Prentice Hall, London.
• 2. ARAI F., FUKUDA T., 1998, Micromanipulation - Three-Dimensional High Speed Micromanipulation, Tutorial notes, Tutorial on Micro Mechatronics and Micro Robotics, IEEE ICRA98, 372-378.
• 3. BOJKO T., UHL T., 1997, Application of Fast Prototyping Methodology in Robot Design, (in Polish), Mat. Konf. IKrajowej Konferencji Metody i Systemy Komputerowe w Badaniach Naukowych i Projektowaniu Inżynierskim, AGH Kraków, 343-348.
• 4. CZECH M., UHL T., 1999, Using RT-Linux in Data Acquisition (in Polish), 2-nd National Conference: Metody i Systemy Komputerowe, Kraków, 19-21.
• 5. JASIŃSKI S., MACIEJEWSKI M., SZYDŁOWSKI J., 1995, VME is Young Again (in Polish), Elektronika, 6, 12-16.
• 6. LIM S.Y., DAWSON D.M., VEDAGARBHA P., 1996., Advanced Motion Control of Mechatronic Systems Via a High-Speed DSP, Mechatronics, 65, 1, 101-122.
• 7. LISOWSKI W., 1996, Identification of Flexible Arm of Robot, PhD thesis, (in Polish), AGH Kraków.
• 8. MARZEC B., 1994, Introduction to VMEbus Standard, (in Polish), Warszawa.
• 9. MROZEK B., MROZEK M., 1998, Matlab 5x Simulink 2x, (in Polish), PLJ Warszawa.
• 10. PJETURSSON A., RAVN O., 1995, Mechatronic Simulink Library, Reference Manual, Institute of Automation, Technical University of Denmark, 2. edition.
• 11. Real-Time Workshop., User's Guide. Version 3. The MathWorks Inc., 1999.
• 12. SÓDERSTRÓM T., STOICA P. 1994, System Identification, Prentice Hall (Polish edition: Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1997).
• 13. STETHOSCOPE FOR WINDOWS, User's Manual. Version 1.1, Real-Time Innovations, 1996.
• 14. SZWABOWSKI W., BOGACZ M., UHL T., 1999, Fast Prototyping of Controller in Real Time Systems, (in Polish), 2-nd National Conference: Metody i Systemy Komputerowe, Kraków, 25-27.
• 15. SZYMKAT M., UHL T., 1994, Matlab Based Environments for Mechatronic Robot Modelling, In European Robotics and Intelligent System Conference -EURISCON'94, II, 817-829, Malaga, Spain.
• 16. Toranado User Guide, User's Manual, Wind River Systems Inc., 1997.
• 17. UHL T., BOJKO T., MROZEK Z., SZWABOWSKI W., 1998, Control of Flexible Robot Arm, Fast Prototyping and Implementation (in Polish), / Krajowe Warsztaty Technologii Szybkiego Prototypowania z Zastosowaniem Procesorów Sygnałowych, Kraków, 17-25.
• 18. UHL T., 1994, Hardware in the Loop Simulation - New Method in Prototyping for Control and Monitoring (in Polish), Pomiary Automatyka Kontrola, 5, 118-124 (reprinted in Komputerowe wspomaganie prac projektowych, CCATIE, Kraków 1995).
• 19. UHL T., BOJKO T., MROZEK Z., 1999, Mechatronic Approach Towards Designing and Implementing of Control Systems, RoMoCo, Poznań, 126-132.
• 20. VxWorks, Programming Guide 5.1, Wind River Systems, 1996.