BazTech - Yadda

1

The modal analysis of a two-link mechanical system of a robot manipulator

Kharchenko Yevhen, Palyukh Volodymyr, Vira Volodymyr, Vasyliv Bogdan

Diagnostyka

|

2022

|

Vol. 23, No. 3

art. no. 2022204

EN

The method of calculation of natural frequencies and forms of oscillations of a two-link mechanical system of a robot manipulator is proposed. Links of the system are considered as straight rods with a step change of cross-sectional parameters. The equations of motion of a mechanical system are based on the technical bending theory. The analysis of oscillation processes is carried out using the matrix method of initial parameters.

2

Collision modeling of single unit impact absorber for mechanical systems vibration attenuation

Chehaibi Kaouther, Mrad Charfeddine, Nasri Rachid

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2019

|

Vol. 57 nr 4

947--956

EN

A single unit impact absorber is a ball absorber located in a mechanical system to attenuate its undesirable vibration. The absorber has a free motion constrained by stops. Collisions between the main system and the absorber masses help to dissipate kinetic energy as heat, noise and high frequency vibrations and thus reducing the main system dynamic response. However, the collisions give rise to discontinuity and strong nonlinearity. This work intends to study the effect of the collision modeling on the absorber efficiency. The contact force-based linear viscoelastic model of Hook-Newton, nonlinear elastic model of Hertz, and nonlinear viscoelastic model proposed by Hunt and Crossley are considered. For each case, analytical study is conducted to determine the equations of motion. The system responses are obtained for forced vibration, considering the whole ball motion cycle: left impact-free motion-right impact and following a numerical resolution based on the Newmark method. Finally, comparison of different impact models is made to conclude on the single unit impact absorber performance.

3

The biomechanical formation of trees

Jelonek Tomasz, Tomczak Arkadiusz, Karaszewski Zbigniew, Jakubowski Marcin, Arasimowicz-Jelonek Magdalena, Grzywiński Witold, Kopaczyk Joanna, Klimek Katarzyna

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2019

|

vol. 62, nr 204

5--22

EN

Tree biomechanics and biomechanical tree stability are research problems that have been discussed in world literature for many years. The biomechanical profile formation in trees is an extremely complicated problem and has not been fully clarified to date. It is influenced by many factors, which determine tree growth, tree development, multifunctionality of organs, and anatomical elements in xylem. The phenomenon is further affected by the overlapping of functions and development of numerous interactions between all the systems found in living trees. This paper presents a synthetic description of selected research results, providing insight into the mechanical functioning of trees, from initial theories of mechanical tree formation to the influence of dynamic load on tree stability. Trees are a biological structure that shows high adaptability to external conditions. Thus, the response to a specific environmental stressor, including abiotic and biotic factors, should be considered. Analyses of the biomechanical system in plants need to be considered in a broader context than a selected single load. Due to the complexity of these phenomena and numerous interactions, we need more multidisciplinary research to explain biomechanical mechanism of tree development.

4

Experimental verification of the impact of a technical gas-using pneumatic coupling on torsional oscillation

Grega R., Krajňák J., Moravič M.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2018

|

z. 99

53--63

EN

The field of reducing torsional vibration of mechanical systems has seen the emergence of new flexible coupling designs. Our attention is focused on flexible pneumatic couplings. The flexible member of this coupling design is a pneumatic bag. The typical basic feature of such couplings is that the pneumatic bag allows for a change in air pressure. In the course of developing pneumatic couplings, we have experimented with the use of technical gases other than air for filling pneumatic bags. The aim has been to verify the impact of pneumatic couplings filled with other technical gases on the magnitude of torsional vibration in the mechanical system. For verification itself, two different gases have been used: helium, whose density is lower than air density, and propane butane, whose density is higher than air density. Experimental verification was performed under laboratory conditions on a mechanical system where torsion vibration was produced by a piston compressor.

5

Optimal tuning of mechanical systems by application of a pneumatic tuner of torsional oscillation

Homišin J.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2017

|

z. 97

47--55

EN

Reducing the dynamic load of any mechanical system can be achieved when the torsional vibration magnitude is optimized by applying a pneumatic tuner of torsional oscillation. Changing the torsional stiffness of a pneumatic tuner can be accomplished by changing the pressure of the gaseous medium, out of operation or during the operation of a mechanical system. This results in two suggested methods of tuning: (i) tuning of torsional oscillating mechanical systems that are out of operation, which fulfils the conditions for mechanical system tuning; (2) tuning mechanical systems during an operation in a steady state, thus ensuring the conditions of so-called continuous tuning of the given systems. The aim of this paper is to present the possibility of controlling torsional oscillation of a mechanical system that is out of operation by applying a tangential pneumatic tuner of torsional oscillation.

6

A discrete-continuous method of mechanical system modelling

Hein R.

Polish Maritime Research

|

2017

|

S 1

97--107

EN

The paper describes a discrete-continuous method of dynamic system modelling. The presented approach is hybrid in its nature, as it combines the advantages of spatial discretization methods with those of continuous system modelling methods. In the proposed method, a three-dimensional system is discretised in two directions only, with the third direction remaining continuous. The thus obtained discrete-continuous model is described by a set of coupled partial differential equations, derived using the rigid finite element method (RFEM). For this purpose, firstly the general differential equations are written. Then these equations are converted into difference equations. The derived equations, expressed in matrix form, allow to create a global matrix for the whole system. They are solved using the distributed transfer function method. The proposed approach is illustrated with the examples of a simple beam fixed at both ends and a simply supported plate.

7

Analysis of the impact of flexible couplings on gearbox vibrations

Grega R., Homišin J., Krajňak J., Urbanský M.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2016

|

z. 91

43--50

EN

Dangerous vibrations of mechanical systems’ components are causes of failures and reduction in service life, as well lead to negative effects on the environment and the health of operators. In order to reduce these unwanted vibrations, it is necessary to pay attention to the proper design of components in mechanical systems. The aim of this article is based on the experimental measurements and demonstration of the effects of different types of flexible couplings on the size of vibration in a gearbox that forms part of a mechanical system.

8

Estimation of system reliability by using the PLS-regression based corrected response surface method

Liu H., Jiang W., Hulio Z. H., Wang Q.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2016

|

Vol. 18, no. 2

260--270

EN

A new computational method, referred as PLS-regression (PLSR) based corrected response surface method, has been developed for predicting the reliability of structural and mechanical systems subjecting to random loads, material properties, and geometry. The method involves a Corrected-Response Surface Model (C-RSM) based on the Partial Least Squares Regression Method (PLSRM) combined with some correction factors, and Monte Carlo Simulation (MCS), which is named as the Corrected-Partial Least Squares Regression-Response Surface Method (C-PLSRRSM). In order to develop an accurate surrogate model for the region determining the reliability of the system, a proper coefficient is presented to determine the sampling region of the input random variables. Due to a small number of original function evaluations, the proposed method is effective, particularly when a response evaluation entails costly finite-element, mesh-free, or other numerical analysis. Three numerical examples involving reliability problems of two structural systems and a mechanical system illustrate the method developed. Results indicate that the proposed method provides accurate and computationally efficient estimates of reliability. The proposed correction method, the PLSR based corrected response surface (C-PLSR-RS), can be the accurate surrogate model for calculating system reliabilities, especially for the implicit performance functions.

PL

Nowa metoda obliczeniowa o nazwie "poprawiona metoda powierzchni odpowiedzi oparta na regresji PLS" (C-PLSRRSM) została opracowana dla potrzeb przewidywania niezawodności systemów konstrukcyjnych i mechanicznych poddanych obciążeniom losowym oraz charakteryzujących się losową geometrią oraz losowymi właściwościami materiałowymi. W metodzie uwzględniono pewne czynniki korekcyjne oraz symulację Monte Carlo. W celu opracowania odpowiedniego modelu zastępczego dla regionu stanowiącego o niezawodności systemu, przedstawiono współczynnik, który pozwala określić obszar pobierania próbek wejściowych zmiennych losowych. Ze względu na niewielką liczbę ocen funkcji początkowych, proponowana metoda jest skuteczna zwłaszcza wtedy, gdy ocena odpowiedzi wymaga kosztownej analizy numerycznej metodą elementów skończonych czy metodą automatycznie generowanej siatki (free mesh). Opracowaną metodę zilustrowano za pomocą trzech przykładów numerycznych dotyczących niezawodności dwóch systemów konstrukcyjnych oraz jednego układu mechanicznego. Wyniki wskazują, że proponowana metoda zapewnia dokładne i wydajne obliczeniowo oszacowanie niezawodności. Proponowana metoda C-PLSR-RS może stanowić trafny model zastępczy do obliczania niezawodności systemu, zwłaszcza w przypadku uwikłanych funkcji stanu granicznego.

9

The analysis of the impact of vibrations on noisiness of the mechanical system

Krajňák J., Homišin J., Grega R., Urbanský M.

Diagnostyka

|

2016

|

Vol. 17, No. 3

21--26

EN

The article describes the mechanical system developed at our department. It examines shaft couplings and their impact of torsional oscillation and vibrations on noisiness of the mechanical system. The noisiness of the mechanical system is compared with the vibrations measured in a given mechanical system. The article also presents the apparatus used for measurements. Every device is described in detail and highlights its use in practice. These devices were used for measurements in the laboratory and the results of the measurements are shown in the graphs. From the results, we can evaluate that vibration and noisiness are closely related. A detailed evaluation of the changes of individual values using a variety of shaft couplings is summarized at the end of the article.

10

Partial results of the grant project: „Research and application of universal regulation system in order to master the source of mechanical systems excitation”

Homišin J.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2015

|

z. 89

27--36

EN

In general terms the mechanical systems (MS) means the system of driving and driven machines arranged to perform the required work. We divide them into MS operating with constant speed and MS working with a range of speed. In terms of dynamics we understand MS as a system of masses connected with flexible links, it means systems that are able to oscillate. Especially piston machines bring heavy torsional excitation into the system, which causes oscillation, vibration, and hence their noise. Governing of the torsional vibration, as a source of MS excitation, on a basis of results of our research, can be achieved by applying a pneumatic coupling tuned by the proposed universal control system. On this basis, it can be concluded that with given connection a new continuous tuning method in steady state a connection of MS is created.

11

Aspekt energetyczny i ekologiczny smarowania mgłą olejową wybranych układów mechanicznych

Salwiński J.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 9

1554-1556

PL

Przedstawiono zagrożenia dla środowiska związane z zastosowaniem mgły olejowej do smarowania węzłów tarcia. Na przykładzie walcarki do blach omówiono możliwość zastosowania alternatywnego układu okresowego smarowania łożysk tocznych walców roboczych. Wdrożenie nowego sposobu smarowania pozwoliło na wyeliminowanie używanej wcześniej mgły olejowej, uzyskanie znaczącego ograniczenia kosztów i zmniejszenie zanieczyszczenia środowiska.

EN

A new method for periodic lubrication of rolling stand was developed and successfully tested to replace the formerly used oil mist lubrication, cut the process costs and reduce the environmental pollution.

12

Research and application of universal regulation system in order to master the source of mechanical systems excitation

Homisin J.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2014

|

z. 84

7--13

EN

In general terms the mechanical systems (MS) means the system of driving and driven machines arranged to perform the required work. We divide them into MS operating with constant speed and MS working with a range of speed. In terms of dynamics we understand MS as a system of masses connected with flexible links, it means systems that are able to oscillate. Especially piston machines bring heavy torsional excitation into the system, which causes oscillation, vibration, and hence their noise. Governing of the torsional vibration, as a source of MS excitation, on a basis of results of our research, can be achieved by applying a pneumatic coupling tuned by the proposed universal control system. On this basis, it can be concluded that with given connection a new continuous tuning method in steady state a connection of MS is created. Therefore, the aim of project will be the research, application and analysis of the function of universal control system for governing the MS excitation source with proposed method.

PL

Ogólnie przez pojęcie układów mechanicznych (UM) rozumiemy układy napędowe oraz napędzane maszyn ustawione wobec siebie w taki sposób, aby mogły wykonywać wymaganą pracę. Dzielimy je na UM pracujące na stałych obrotach oraz na UM pracujące w zakresie obrotów roboczych. Z punktu widzenia dynamiki UM traktujemy jako układy mas powiązanych ze sobą w sprężysty sposób, a więc układy, które mogą drgać. Przede wszystkim maszyny tłokowe wprowadzają do danych układów znaczne wzbudzenie skrętne, które powoduje rozedrganie, wibracje, a przez to także wydawany przez układy hałas. Opanowanie drgania skrętnego jako źródła budzenia UM na podstawie wyników naszych badań można osiągnąć przez zastosowanie sprzęgła pneumatycznego strojonego przez zaprojektowany uniwersalny układ regulacji. Oparając się na tym, możemy stwierdzić, że dzięki temu połączeniu powstaje nowy sposób płynnej regulacji UM w ustalonym stanie. Dlatego też celem projektu będą badania, zastosowanie oraz analiza działania uniwersalnego systemu regulacji przy zapewnieniu zapanowania nad źródłem wzbudzania UM w zaprojektowany przez nas sposób.

13

Application of apparatus – noiseness analyser on laboratory conditions

Krajniak J., Grega R.

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2014

|

z. 84

35--40

EN

Noise and vibration are concomitant work processes, all machinery possibly different production machines or vehicles. Vibration and noise of the working environment can not be completely eliminated, but they can be reduced to an acceptable value. Our goal is to reduce vibration and noise just using pneumatic flexible shaft couplings. To measure use hand-held analyzer type 2250. The article describes a device for measuring noise which is located at our workplace. It's a sound analyzer fourth generation. This device allows different operating modes and can be extended to other work moduls.

PL

Hałas i wibracje są zjawiskami towarzyszącymi procesom pracy we wszystkich urządzeniach oraz maszynach produkcyjnych, czy też środkach transportu. Nie da się całkowicie wyeliminować wibracji i hałasu, ale możemy je zredukować do dopuszczalnej wartości. Naszym celem jest zmniejszenie wibracji oraz hałasu właśnie przez zastosowanie elastycznych sprzęgieł pneumatycznych łączących wały. Do pomiarów użyjemy ręcznego analizatora dźwięku typu 2250. Artykuł przedstawia urządzenie do pomiaru hałasu, które znajduje się w naszej pracowni. Jest to analizator dźwięku czwartej generacji. Urządzenie to ma różne tryby pracy i można je rozbudować, dodając kolejne moduły robocze.

14

Klasyczne i nieklasyczne metody w syntezie drgających giętnie układów mechanicznych

Buchacz A.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2014

|

z. 103

41--42

EN

In this paper the modeling and analysis mechanical subsystem of vibrating continuous-discrete mechatronic system have been presented. This approach was to nominate the relevance or irrelevance between the characteristics obtained by considered especially concerning the relevance of the natural frequencies-poles of characteristics of beam as the subsystem of mechatronic one.

15

Analiza dynamiki przekładni planetarnej dużej mocy z wykorzystaniem grafów przepływu mocy

Drewniak J, Kopeć J.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2014

|

z. 103

51--52

EN

The paper contains kinematical and dynamical analysis of high power planetary gear of 2KH type. The analysis was performed using graphical methods: bond-graph and classical block diagram language. The nonlinear properties of the system were considered.

PL

Istnieje wiele metod modelowania i symulacji układów mechanicznych (napędzanych w różny sposób, np.hydrauliczny). Efektywne modelowanie przekładni i elementów transmisji w maszynach roboczych i ciężkich pojazdach wymaga uwzględnienia wielu zjawisk fizycznych oraz opracowania modeli wielu części i podzespołów konstrukcyjnych. Zastosowana przez autorów metoda grafów przepływu mocy (zwana również metodą grafów wiązań) spełnia wyżej wymienione wymagania. Metoda służy do opisu układów dynamicznych, posługuje się zestawem zmiennych uogólnionych pogrupowanych w pary, umożliwiających wykorzystanie analogii pomiędzy podukładami mechanicznymi, elektrycznymi, hydraulicznymi i innymi. Iloczyn odpowiedniej pary zmiennych uogólnionych daje moc, stąd nazwa metody. Otrzymany model w postaci grafu zorientowanego może być dalej używany do otrzymania modelu zjawisk fizycznych zachodzących w urządzeniu w postaci układu równań różniczkowych pierwszego rzędu (ODE) lub układu równań algebraiczno-różniczkowych (DAE), który to układ można potem rozwiązywać, w zależności od rozmiarów i postaci układu równań metodami analitycznymi i numerycznymi.Istnieje ponadto łatwa metoda konwersji gradu wiązań do schematu blokowego, co umożliwia wykorzystanie gotowego oprogramowania np.Matlab/Simulink lub Scilab. Istotna dla inżyniera, użytkownika metody jest możliwość przekształcania i upraszczania grafu przepływu mocy (podobnie jak upraszcza się modele w postaci schematów blokowych), co prowadzi do znacznej redukcji rozmiarów modelu, a tym samym zmniejsza się rozmiar otrzymanego modelu matematycznego, a ewentualna konwersja na schemat blokowy staje się prostsza. Metoda umożliwia uwzględnienie nieliniowości zjawisk fizycznych oraz nieliniowości geometrycznych. Obecnie wraz z rozwojem oprogramowania umożliwiającego budowę modeli w postaci grafów przepływu mocy, metodę zalicza się do graficznych języków programowania wysokiego poziomu. W pracy będą przedstawione obliczenia dynamiki przekładni planetarnej 2KH dużej mocy przeznaczonej do kombajnów górniczych i maszyn budowlanych. Na rys.1.przedstawiono graf wiązań przekładni, na którego podstawie generuje się równania dynamiki układu.

16

The modelling method of discrete-continuous systems

Hein R.

Vibrations in Physical Systems

|

2014

|

Vol. 26

87--92

EN

The paper introduces a method of discrete-continuous systems modelling. In the proposed method a threedimensional system is divided into finite elements in only two directions, with the third direction remaining continuous. The thus obtained discrete-continuous model is described by a set of partial differential equations. General difference equations of discrete system are obtained using the rigid finite element method. The limit of these equations leads to partial differential equations. The derived equations, expressed in matrix form, allow for the creation of a global matrix for the whole system. The equations are solved using the distributed transfer function method. Proposed approach is illustrated with the example of a simple beam fixed at both ends.

17

Modelowanie przemieszczającej się struny w kontakcie z podukładem o parametrach skupionych

Hein R., Orlikowski C.

Modelowanie Inżynierskie

|

2014

|

T. 21, nr 52

87--92

PL

W artykule przedstawiono metodę modelowania i analizę układu składającego się z przemieszczającej struny w kontakcie z elementami o parametrach skupionych. Równania ruchu rozważanego układu wyprowadzane są metodą hybrydową, która wykorzystuje metodę dekompozycji modalnej oraz elementów skończonych. Zredukowany model modalny zbudowano dla podukładu nieuwzględniającego przyspieszenia Coriolisa i nieproporcjonalnego tłumienia. Zjawiska te modelowano z zastosowaniem dyskretyzacji przestrzennej. Przedstawiona metoda hybrydowa modelowania jest skuteczna, co potwierdziły obliczenia numeryczne i symulacje komputerowe, z których część przedstawiono w pracy. Umożliwia ona względnie łatwe otrzymanie modelu niskiego rzędu o odpowiedniej i wymaganej dokładności.

EN

The paper presents the method of modelling and analysis of discrete-continuous systems containing traveling String. In the proposed method a hybrid model of the considered system is constructed. It consists of Reduced Modal model of the string without Coriolis phenomena and without non proportional damping. Simple lumping Method is next applied to model omitted phenomena witch are difficult to handle with the modal decomposition. Proposed method of modelling is effective and enables to obtain low order model of a required accuracy. Some Simulation results show effectiveness and accuracy Of the method proposed.

18

Energetyczna analiza matematycznego modelu maszyny lub pojazdu

Grzesikiewicz W.

Logistyka

|

2014

|

nr 3

2252--2265

PL

RozwaŜany jest matematyczny opis procesu przetwarzania energii podczas pracy maszyny lub pojazdu. Opis taki jest nazywany modelem matematycznym rozpatrywanego obiektu. Model taki ma zwykle postać zestawu równań róŜniczkowych zwyczajnych. Niewiadomymi w tych równaniach są współrzędne określające wielkości fizyczne, które wybrano do opisu ruchu i przetwarzania energii w modelowanej maszynie lub pojeździe. W pracy pokazano jak na podstawie tak określonego modelu formułuje się równanie bilansu mocy przetwarzania energii w modelowanym obiekcie oraz równanie bilansu energii. Analizę tak uzyskanych równań bilansu nazwano energetyczną analizą modelu matematycznego. Celem tej analizy jest przede wszystkim sprawdzenie zgodności przyjętego modelu matematycznego z zasadą zachowania energii. W większości przypadków rozwiązanie wspomnianych wyŜej układów równań róŜniczkowych jest wyznaczane metodami przybliŜonymi. Z tego powodu bilans energii ustalony dla tak uzyskanego rozwiązania będzie niedokładny. Stopień tej niedokładności moŜe słuŜyć do oceny dokładności rozwiązania uzyskanego metodami przybliŜonymi. W pracy będzie przedstawiona energetyczna analiza typowych postaci modeli matematycznych stosowanych w modelowaniu maszyn lub pojazdów. Szczególna uwaga będzie zwrócona na matematyczny model napędu silnikiem elektrycznym PMSM (Permanent Magnet Synchronous Motor). Będzie pokazane, Ŝe równanie bilansu mocy ustalone dla powszechnie opisywanego modelu tego silnika nie spełnia zasady zachowania energii.

EN

Mathematical description of the process of energy transformation during the machine or vehicle operation is analyzed in the paper. Such a description is called the mathematical model of the object in question. The model is typically represented by a set of ordinary differential equations . The unknowns in these equations are coordinates defining the physical parameters being selected in order to describe the motion and the transformation of energy in the modeled machine or vehicle. The paper shows how the power balance equation of energy transformation for the modeled object as well as the energy balance equation are formulated on the basis of such a specific model. The analysis of the obtained energy balance equations was called the analysis of the mathematical model. The purpose of this analysis is to check the correspondence of the adopted mathematical model with the energy conservation law. In most cases, the above-mentioned solution of differential equations is determined using approximate methods. For this reason, the balance of power established for such a solution will be inaccurate. The degree of inaccuracy can be used to assess the accuracy of the solution obtained with use of approximate methods. In the paper a typical energy analysis of mathematical models used in the modeling of machines or vehicles is presented. A special attention will be paid to the mathematical model of electric motor drive PMSM (Permanent Magnet Synchronous Motor). It will be shown that the equation of power balance established for commonly described model of this engine does not comply with the principle of conservation of energy.

19

Determination of complete equilibrium paths for an unsymmetrical two degrees of freedom mechanical system

Tutka P., Kwaśniewski L.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

10745--10756

EN

Paper presents determination of complete equilibrium paths in three dimensional parametric space for a selected unsymmetrical mechanical system. Considered system is build of two rigid bars, connected each other and with ground by pinned joint and two springs, spiral and linear. The aim of this paper is to show primary and secondary equilibrium paths in three dimensional parametric space, where coordinates are two degrees of freedom and applied force. Method, which is used to obtain equilibrium paths, was described by second author in his previous paper, where symmetrical Misses truss was considered. Authors focused on showing relation between primary and secondary paths for different parameters such as ratio of springs stiffness and geometry of the system.

PL

Praca przedstawia wyznaczenie kompletnych ścieżek równowagi w trójwymiarowej przestrzeni parametrycznej, dla wybranego niesymetrycznego układu mechanicznego. Rozpatrywany układ zbudowany jest z dwóch sztywnych prętów, połączonych ze sobą i z podłożem za pomocą przegubów, sprężyny skrętnej i liniowej. Celem pracy jest pokazanie ścieżki pierwotnej i wtórnych w przestrzeni konfiguracyjnej, której współrzędne bezwymiarowe reprezentują dwa stopnie swobody i parametr obciążenia. Zastosowana procedura wyznaczania ścieżek równowagi została opisana we wcześniejszej publikacji drugiego autora, dotyczącej symetrycznej kratownicy Misesa. W niniejszej pracy skoncentrowano uwagę na pokazaniu relacji pomiędzy ścieżkami wtórnymi i pierwotną dla zmiennych parametrów wejściowych opisujących geometrię układu i stosunek sztywności podatnych łączników (sprężyn).

20

Differential kinematics of contemporary industrial robots

Szkodny T.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2014

|

Vol. 19, no. 3

643--659

EN

The paper presents a simple method of avoiding singular configurations of contemporary industrial robot manipulators of such renowned companies as ABB, Fanuc, Mitsubishi, Adept, Kawasaki, COMAU and KUKA. To determine the singular configurations of these manipulators a global form of description of the end-effector kinematics was prepared, relative to the other links. On the basis of this description , the formula for the Jacobian was defined in the end-effector coordinates. Next, a closed form of the determinant of the Jacobian was derived. From the formula, singular configurations, where the determinant’s value equals zero, were determined. Additionally, geometric interpretations of these configurations were given and they were illustrated. For the exemplary manipulator, small corrections of joint variables preventing the reduction of the Jacobian order were suggested. An analysis of positional errors, caused by these corrections, was presented.