Artykuł zawiera opis systemu sterowania stanowiska badawczego wyposażonego w manipulator równoległy. Do napędu tego manipulatora wykorzystano bezszczotkowe silniki prądu stałego (PM BLDC). System sterowania manipulatora równoległego oparto na oprogramowaniu Matlab/Simulink współpracującym z platformą czasu rzeczywistego xPC Target, stanowiącą rozszerzenie pakietu Matlab/Simulink. Komunikację miedzy jednostką sterującą a silnikami napędzającymi śruby kulowe siłowników zapewnia magistrala CAN. W artykule przedstawiono również opis stanowiska oraz wykorzystanie manipulatora równoległego w pracach naukowo-badawczych, w których pełni on rolę symulatora przyspieszeń generowanych przez wybrane środki transportu.
EN
The paper contains a description of a control system of the laboratory stand equipped with a parallel manipulator. The Brushless DC motors (PM BLDC) were utilized to drive the manipulator. The parallel manipulator control system software is based on Matlab/Simulink environment cooperating with the xPC target real-time platform, which is the extension of the Matlab/Simulink package. Communication between the control unit and the motors driving the ball screws of the actuators is provided by a CAN bus. The article presents a description of the laboratory stand and explains the possibilities of using this equipment in further scientific research concerning simulators of selected means of transport. The parallel manipulator is used to project accelerations acting in selected means of transport on persons or on a special surveillance equipment.
Artykuł zawiera opis systemu sterowania stanowiska badawczego wyposażonego w manipulator rownoległy. Do napędu tego manipulatora wykorzystano bezszczotkowe silniki prądu stałego (PM BLDC). System sterowania manipulatora równoległego oparto na oprogramowaniu Matlab/Simulink współpracującym z platformą czasu rzeczywistego xPC Target, stanowiącej rozszerzenie pakietu Matlab/Simulink. Komunikację miedzy jednostką sterująca a silnikami napędzającymi śruby siłownikow zapewnia magistrala CAN. W artykule przedstawiono również opis stanowiska oraz zaprezentowano możliwości wykorzystania stanowiska w dalszych pracach naukowo – badawczych.
EN
The paper contains a description of a control system of the laboratory stand equipped with a manipulator parallel. Brushless DC motors (PM BLDC) were utilized to drive the manipulator. The parallel manipulator control system software is based on Matlab/Simulink cooperating with the real-time platform xPC target, which is the extension of the Matlab/Simulink package. Communication between the control unit and the motors, driving the ball screws of the actuators, is provided by a CAN bus. The article presents a description of the laboratory stand and explains the possibilities of using this equipment in the further development of scientific research.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The subject of the paper is a description of a process of a control system development using a rapid prototyping approach. The purpose of this article is to present a control system design process on two examples of electromechanical devices. The first example is a mobile wheeled robot, guided by operator’s voice commands and the second example is a parallel manipulator based on permanent magnet brushless DC (PM BLDC) motors.
PL
Przedmiotem artykułu jest opis procesu projektowania systemu sterowania z wykorzystaniem metody szybkiego prototypowania. Celem publikacji jest przedstawienie tego procesu w oparciu o dwa przykłady urządzeń elektromechanicznych. Pierwszym przykładem jest kołowy robot mobilny, kierowany za pośrednictwem głosowych poleceń operatora, drugi przykład dotyczy manipulatora równoległego napędzanego sześcioma silnikami bezszczotkowymi prądu stałego z magnesami trwałymi.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł zawiera opis realizacji stanowiska laboratoryjnego symulującego warunki pracy dla „Urządzenia do Stabilizacji Pozycji Pacjenta” (USPP). USPP ma kinematykę manipulatora równoległego z napędami PM BLDC i może być wykorzystywane do transportu samochodowego lub lotniczego osób poszkodowanych, z poważnymi urazami kręgosłupa lub transportu noworodków. Istnieje więc potrzeba opracowania stanowiska laboratoryjnego do badań skuteczność odwzorowania przyśpieszeń prędkości i przemieszczeń, a w dalszej perspektywie do badań algorytmów sterowania manipulatora równoległego w aspekcie bilansu energii. Artykuł zawiera analizę norm oraz badań określających poziom oddziaływania przeciążeń, wychyleń i drgań na organizm człowieka poruszającego się w rzeczywistym pojeździe w odniesieniu do możliwości ich symulacji na opracowanej platformie manipulatora równoległego 6DOF.
EN
The article contains a description of the laboratory stand for working conditions simulation of Patient Stabilization System For Medical Conveyances (PSSFMC). PSSFMC is based on kinematics of a parallel manipulator and equipped with PM BLDC drives. It can be used for car or air transport injured persons with serious spinal injuries or neonatal transport. There is therefore a need to develop the laboratory stand for test the effectiveness of the representation of acceleration, speed and displacements. In the further perspective, the laboratory stand could been used to test control algorithms of the parallel manipulator in aspect of energy consumption. The article contains an analysis of standards and tests determining the level of impact of inclinations and vibrations on the human body located in a real moving vehicle with respect to the possibility of their simulation with the developed platform 6DOF parallel manipulator.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono zmodyfikowany model bezszczotkowego silnika prądu stałego PM BLDC. W ocenie właściwości modelu wzięto pod uwagę charakterystyki statyczne i dynamiczne silnika oraz czasy wykonywania symulacji komputerowej. W analizie porównawczej wykorzystano pełny model silnika PM BLDC zawarty w programie Matlab/Simulink oraz model stałoprądowy.
EN
The paper presents modified model of permanent magnet brushless DC motor. The static and dynamic characteristics of the motor were taken into consideration in order to evaluate the developed model. In the comparative analysis, results of the mentioned characteristics were taken into account in case of the modified model and for typical DC motor model, available in Matlab/Simulink environment.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono model komputerowy napędu manipulatora równoległego wykonany w programie Matlab/Simulink. W pierwszej części artykułu przedstawiono wyniki eksperymentu weryfikującego model komputerowy pojedynczego ramienia. Wybrane wyniki symulacji opisującej ruch platformy dla sterowania realizującego prosty algorytm zagadnienia kinematyki przedstawiono w drugiej części artykułu.
EN
Numeric model of parallel manipulator drive worked out in the Matlab/Simulink environment is presented in the paper. Results of the laboratory research which verify numeric model of single arm of the manipulator platform are shown in the first part of the article. Selected simulation results describing the platform motion for realizing simple kinematics algorithm of control issues are presented in second part.
W artykule zaprezentowano wyniki projektu, którego celem były prace badawczo-rozwojowe nad opracowaniem i przetestowaniem w warunkach laboratoryjnych i morskich modelu zintegrowanego systemu kierowania akcją (ZSKA). Wytworzony za pomocą technologii Rapid Manufacturing demonstrator ZSKA wraz z opracowanym oprogramowaniem specjalistycznym zintegrowano z girostabilizowanym morskim systemem monitoringu i innymi urządzeniami nawigacyjnymi statku. ZSKA jest w pełni funkcjonującym systemem, stwarzającym ogromne możliwości prowadzenia prac nad zaprojektowaniem, skonstruowaniem i wdrożeniem jednego lub kilku modeli prototypowych systemów wspomagających sprawowanie nadzoru nad różnymi obszarami, zarówno w zakresie bezpośredniej obserwacji, jak i wspomagania procesu decyzyjnego.
EN
This paper contains project results. The project goal was to research, develop and test (in laboratory and sea conditions) an Integrated Rescue Command System (IRCS) functional model. IRCS, manufactured using innovative Rapid Manufacturing technologies, along with specialized software that was also developed were integrated with gyro-stabilized Sea Monitoring System and other ship navigation devices. IRCS functional model that was developed is a fully operational system that creates opportunity to design, manufacture and implement one or several prototype multi-area supervision systems intended for both direct monitoring and aiding decision process.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Celem artykułu jest przedstawienie istoty procesu innowacyjnego od strony teoretycznej i strony praktycznej. W części teoretycznej przedstawiono przegląd koncepcji związanych z procesami innowacyjnymi oraz charakterystykę współ-czesnego środowiska procesów innowacyjnych. W części praktycznej zaprezentowano studium przypadku komercjalizacji robota mobilnego HexorŽ przez pracowników naukowych Politechniki Śląskiej.
EN
The main goal of the paper is presentation of innovative process from the theoretical and practical point of view. In the theoretical analysis the review of contemporary concepts and approaches to innovation has been presented as well as the description of contemporary environment of innovative processes. In the practical part of the paper the case study of innovative process of commercialization of mobile, autonomus robot HexorŽ developed by the scientist of Silesian University of Technology is presented.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono system sterowania dydaktycznego robota mobilnego Hexor. Określono wybrane pojęcia związane z architekturą oprogramowania sterującego robotami mobilnymi. Dokonano przeglądu literatury w tym zakresie, ze szczególnym uwzględnieniem warstwowej, hierarchicznie podległej architektury behawioralnej. Przedyskutowano ogólne aspekty architektury behawioralnej i objaśniono jej szczegóły na przykładzie zadania przeznaczonego do rozwiązania przez system sterowania robota mobilnego Hexor.
EN
The didactical mobile robot Hexor control system is presented in the paper. Selected notions connected with mobile robot control software architecture are defined. The literature review, with special consideration about behavior based subsumption architecture is delivered. The general issues concerning behavior architecture have been discussed and details were elucidated by means of example task that is to be handled by mobile robot Hexor control system.
Artykuł prezentuje aktualne możliwości wykorzystania robotów mobilnych w procesie edukacyjnym. Perspektywy rozwoju edukacyjnych zastosowań tego typu maszyn w ramach uczelni technicznych nakreślono w pierwszej części artykułu. Robotyka mobilna stanowi kompendium wiedzy z zakresu nauk ścisłych. Najcenniejszą zaletą robotyki mobilnej jest przetworzenie wiedzy teoretycznej na produkt możliwy do testowania laboratoryjnego. Druga część zawiera opis struktury układów zasilania, napędu i sterowania robotów mobilnych. Duża różnorodność rozwiązań wykorzystanych w tych maszynach wpływa znacząco na poprawę efektywności programu nauczania. W następnej części artykułu zreferowano wybrane przykłady robotów mobilnych, mogących znaleźć zastosowanie w wyższej uczelni technicznej. Czwarta część prezentuje robota kroczącego HEXOR, zaprojektowanego przez autorów.
EN
The paper describes current possibilities of using mobile robots in high school education. The perspectives of development educational applications for that machines are drawn in the first part of the paper. The mobile robotics is a mixture of modern engineering sciences. The most valuable advantage of mobile robotics is transformation from theoretical knowledge to educational and research laboratory equipment. The second chapter of the paper presents the mobile robots motion, power and control systems structure. Variety of technical solutions applied in mobile robots are shown and the way how it significantly influences the engineering education efficiency is described. The next part refers selected examples of mobile robots, which may be used in high school education. HEXOR - the walking robot designed by the authors is presented in the fourth chapter.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the paper we present the application of computational geometry algorithms to the exact determination of the times remaining to the occurrence of events in communication protocols; in the case when these times are expressed in the form of simple (i.e., in general, non-convex) polygons (this form of time is used in the polygon time structure). This exaet solution to the problem may be better than the approximate (i.e. interval) one, especially as we know, that the application of the approximate solution may lead to the evaluation of a protocol as incorrect, which in fact is correct.
W artykule przedstawiono ogólną koncepcję sterowania urządzeń elektromechanicznych głosem na przykładzie sterowania elektrycznym wózkiem inwalidzkim. Zaprezentowano strukturę blokową układu sterowania oraz omówiono podstawowe zadania poszczególnych modułów. W artykule zamieszczono wyłoniony w trakcie badań symulacyjnych zestaw poleceń w postaci słów izolowanych oraz wyniki symulacji taru ruchu pojazdu sterowanego za pomocą tych poleceń.
EN
The paper presents general idea of electromechanical device voice control. An electric wheelchair drive control system is shown as an example. Bloc structure of the control system is described and taska of every module are considered. Also, command set for voice control system, obtained through simulation research and some simulation results of path of the electric vehicle (f.eg. electric wheelchair), guided by voice commands are presented.
W artykule opracowano model komputerowy silnika z magnesami trwałymi i komutatorem elektronicznym, zawierającym zawory MOSFET. Przedstawiony model umożliwia symulację pracy napędu sterowanego poprzez dwubiegunową modulację szerokości impulsów napięcia zasilającego obwód główny silnika. Przy budowie modelu wykorzystano program TCAD 6.2. Przeprowadzone rozważania teroretyczne uzupełniono badaniami symulacyjnymi, które potwierdziły poprawne działanie modelu.
EN
A computer model of a permanent magnet brushless motor supplied through electronic commutator containing MOSFETs, has been presented in the paper. The model makes possible simulation of the drive controlled by bipolar pulse width modulation of the voltage supplying th main motor circuit. To realize the model software TCAD 6.2 has been used. Theoretical considerations have been completed with simulation investigations, which have confirmed correct performance of the model.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.