Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Sprawność hydrostatycznych układów napędowych wolnobieżnych platform terenowych

Kończalski K., Łopatka M. J., Przybysz M., Rubiec A.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2018

|

R. 19, nr 6

876--880, CD

PL

W artykule omówiono zagadnienie sprawności hydrostatycznych układów napędowych stosowanych w wolnobieżnych platformach terenowych, które można wykorzystywać np. do transportu w trudnodostępnym terenie. Przedstawiono, przy tym krótką charakterystykę tego typu platform. Następnie omówiono, zagadnienie sprawności napędów hydrostatycznych oraz czynniki, które w głównej mierze decydują o wartości mocy rozpraszanej w układzie hydrostatycznym. Scharakteryzowano dwa główne rodzaje sprawności występujących w jednostkach hydrostatycznych (wolumetryczną i mechaniczno-hydrauliczną). Następnie dokonano porównania sprawności kilku silników hydraulicznych przy jednakowych warunkach obciążenia.

EN

Tis paper presents issues of hydrostatic drivetrains applied in slow-moving transport terrain vehicles. Short description of such a vehicles was described. Next efficiency of hydrostatic drivetrains and main factors which has influence on its efficiency was discussed. It was characterized two types of hydraulic components efficiency: volumetric and hydromechanic. They have detrimental effect on power loses in hydrostatic drivetrains. In final part of the paper efficiency of few hydraulic motors in the same load conditions was compare.

2

Koncepcja wózka inwalidzkiego wysokiej mobilności z hydrostatycznym układem napędowym

Cieślik K., Łopatka M. J., Rubiec A., Spadło K.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2018

|

R. 19, nr 6

827--830, CD

PL

W artykule omówiona została koncepcja wózka inwalidzkiego wysokiej mobilności z hydrostatycznym układem napędowym. Przedstawiono istniejące rozwiązania wózków napędzanych ręcznie lub z zewnętrznego źródła energii. Zaproponowano oryginalne rozwiązania układu napędowego, zawieszenia oraz skrętu niespotykane w wózkach inwalidzkich. Przeprowadzono analizę wymaganych podzespołów oraz analizę ich rozmieszczenia. Na tej podstawie stworzono model dynamiczny poddany badaniom określającym komfort kierowcy oraz obciążenia konstrukcji. Przeprowadzono analizę wytrzymałościową zaproponowanej konstrukcji. W rezultacie powstała innowacyjna koncepcja wózka inwalidzkiego wysokiej mobilności zdolnego do przemieszczania się w warunkach w których mogą poruszać się ludzie.

EN

The article presents the concept of a high mobility wheelchair with a hydrostatic drive system .It presents existing solutions of manually driven wheelchair and external powered solutions. It was proposed original drive system, suspension system and turning system unheard in wheel-chairs. It was analyzed the distribution of required components. On this basis there was created dynamic model. It was subjected to tests determining the driver's comfort and the load on the structure. The strength analysis of the proposed structure was carried out. As the result, it was created an innovative concept of the high mobility wheelchair capable to moving everywhere where other people can do.

3

Modular light unmanned ground support platforms

Łopatka M. J., Muszyński T., Polis W.

Szybkobieżne Pojazdy Gąsienicowe

|

2017

|

nr 3 (45)

99--113

EN

The article presents the main design requirements for an 800 kg light modular unmanned ground platform. The anticipated range of applications and the resulting requirements for the modular platform as a carrier for differentiated systems are also outlined. Requirements are defined for intervention, patrol, reconnaissance and logistic versions of the platform.

4

Wykorzystanie maszyn i robotów do humanitarnego oczyszczania terenu

Łopatka M. J.

Logistyka

|

2015

|

nr 3

2921--2928, CD 1

PL

Humanitarne oczyszczanie terenu ma kluczowe znaczenie w procesie eliminowania zagrożenia dla ludzi i zwierząt oraz przywracania do aktywności rolniczej i gospodarczej na terenach zanieczyszczonych pozostałościami po konfliktach zbrojnych w postaci różnego rodzaju min, amunicji, która nie eksplodowała oraz ładunków improwizowanych IED. W porównaniu do rozminowania ręcznego rozminowanie mechaniczne gwarantuje dużą wydajność pracy i niskie koszty jednostkowe oczyszczania terenu. Jednak z uwagi na niską skuteczność niszczenia min, możliwość przemieszczania i maskowania niewytrałowanych min oraz wysokie prawdopodobieństwo uszkodzenia, a nawet zniszczenia maszyny, nie jest zalecane do stosowania w każdych warunkach. W referacie przedstawione zostały obszary zastosowania maszyn w procesie oczyszczania terenu, rodzaje stosowanych trałów, alternatywne wzorce trałowania terenu oraz procedury wyznaczania granic pól minowych. Określono również kierunek rozwoju maszyn wykorzystywanych w procesie humanitarnego oczyszczania terenu.

EN

Humanitarian terrain clearance is crucial in the process of eliminating the risk to humans and animals and restoring the agricultural and economic activity in areas contaminated with the explosive remnants of the armed conflicts in the form of different types of mines, munitions, which did not exploded and improvised explosive devices IED. Compared to manual demining mechanical demining guarantees high capacity and low cost of terrain clearance. However, due to the low efficiency of destroying mines, the possibility to move and mask still active mines and a high probability of damage or even destruction of the machine, it is not recommended for use in all conditions. The paper presents the range of application of machines in the terrain clearance process, the types of mine-sweeps, alternative methods and procedures for defining the hazardous area. Moreover, the direction of development of machines used in the process of humanitarian terrain clearance was specified.

5

Problemy humanitarnego oczyszczania terenu

Łopatka M. J.

Logistyka

|

2015

|

nr 3

2911--2920, CD 1

PL

Pozostałości po konfliktach zbrojnych w postaci różnego rodzaju min, amunicji, która nie eksplodowała oraz ładunków improwizowanych IED są bardzo dużym zagrożeniem humanitarnym i gospodarczym. Przywrócenie do użytkowania terenów nimi zanieczyszczonych to niezwykle trudne, czasochłonne i kosztowne zadanie. Stosowane metody rozminowania nie odpowiadają bieżącym potrzebom w tym zakresie. Rozminowanie ręczne spełnia wymagania jakościowe dotyczące prawdopodobieństwa wykrycia i zniszczenia min, jednak jest ono bardzo drogie, najmniej wydajne i eksponuje człowieka na niebezpieczeństwo. Prowadzenie rozminowania z wykorzystaniem maszyn załogowych naraża życie człowieka (operatora), a ponadto z uwagi na relatywnie niską skuteczność, ograniczoną trwałość maszyn, koszty potencjalnych napraw i zwiększanie pracochłonności weryfikującego rozminowania ręcznego, również nie spełnia opracowanych i zaakceptowanych przez ONZ procedur i standardów postępowania. W referacie opisano bliżej specyfikę humanitarnego oczyszczania terenu, procedury i ograniczenia, które obowiązują podczas jego prowadzenia oraz wskazano jako kierunek rozwoju wykorzystanie sprzętu i maszyn o wyższej wydajności niż maszyny stosowane obecnie i gwarantujących jednocześnie wysoki poziom bezpieczeństwa obsłudze.

EN

The explosive remnants of the armed conflicts in the form of various types of mines, munitions, which did not exploded and improvised explosive devices IED are significant humanitarian and economic threat. The restoration of the contaminated area is extremely difficult, time-consuming and expensive task. Demining methods used at present do not correspond to current needs in this area. Manual demining meets the quality requirements on the probability of detection and destruction of mines, but it is very expensive, least efficient and exposes a man in danger. Demining conducted with the use of manned machines exposes human life (the operator), and in addition, due to the relatively low efficiency, limited durability of machines, the cost of potential repairs and increasing the labour consumption of verifying manual demining, also does not comply the established and accepted by the UN procedures and standards concerning humanitarian terrain clearance. The paper describes the specifics of humanitarian terrain clearance, procedures and restrictions that must be followed while conducting it and indicates direction of development as the use of equipment and machinery more efficient than currently used machines and ensuring a high level of security to service.

6

Ocena stateczności lekkiej gąsienicowej platformy lądowej

Jaskółowski M. B., Łopatka M. J., Muszyński T., Rubiec A.

Logistyka

|

2015

|

nr 3

1950--1955, CD 1

PL

W artykule dokonano porównania i oceny stateczności dwóch struktur lekkich gąsienicowych platform lądowych. Obie analizowane struktury charakteryzują się gąsienicowym układem bieżnym oraz przegubowym układem skrętu, istotną różnicą pomiędzy nimi jest natomiast budowa i kinematyka zawieszenia. W przeprowadzonych analizach uwzględniono wpływ ładunku na stateczność każdej ze struktur. Badania symulacyjne wykonano wykorzystując oprogramowanie do modelowania układów wieloczłonowych MSC. Adams. W artykule opisano również założenia upraszczające oraz parametry podstawowe stosowane podczas budowy modeli numerycznych opracowanych struktur platformy. Ponadto w artykule zawarto przyjętą metodologię przeprowadzania badań symulacyjnych wraz z kryterium oceny stateczności. Otrzymane wyniki badań przedstawiono poprzez charakterystyki radarowe.

EN

In this paper a comparison and an evaluation of stability of two lightweight ground platforms were presented. Both analysed solutions have track chassis and articulated steering system. The significant difference between them is their structure and kinematics of the suspension. In conducted analyses the load influence on stability of each solution was taken into consideration. Simulation research was carried out using the software for modelling multibody MSC. Adams. The paper also describes the simplifying assumptions and basic parameters used during developing numerical models of elaborated platforms. In addition, the paper includes the methodology of simulation studies providing the criterion of stability evaluation. The acquired results are shown on the radar characteristics.

7

Ocena stateczności lekkich sześciokołowych platform lądowych

Bartnicki A., Jaskółowski M. B., Konopka S., Łopatka M. J.

Logistyka

|

2015

|

nr 3

188--196, CD 1

PL

W artykule dokonano porównania i oceny stateczności trzech struktur lekkich sześciokołowych platform lądowych. Analizowane struktury różnią się od siebie: rodzajem układu skrętu, rozmieszczeniem elementów podstawowych oraz przestrzeni ładunkowej. Dwie ze struktur charakteryzują się przegubowym a trzecia burtowym układem skrętu. Dodatkowo w przeprowadzonych analizach uwzględniono wpływ ładunku na stateczność każdej ze struktur. Badania symulacyjne wykonano wykorzystując oprogramowanie do modelowania układów wieloczłonowych MSC. Adams. W artykule opisano również założenia upraszczające oraz parametry podstawowe stosowane podczas budowy modeli numerycznych opracowanych struktur platformy. Ponadto, w artykule zawarto przyjętą metodologię przeprowadzania badań symulacyjnych wraz z kryterium oceny stateczności. Otrzymane wyniki badań przedstawiono poprzez charakterystyki radarowe. Na podstawie wykonanych analiz zdefiniowano strukturę lekkiej sześciokołowej platformy lądowej cechującej się najkorzystniejszym polem stateczności.

EN

The main purpose of this paper was to compare and evaluate the stability of three lightweight structures of six-wheel platforms. Analysed structures differ from each other – they are equipped with different types of steering system, location of basic components and the load space. Two of the structures have articulated steering system and the third one has skid-steer steering system. What is more, in conducted analyses the influence of load on stability of each structure was taken into consideration. Simulation research was carried out using the software for multibody modelling – MSC.Adams. The paper also describes the simplifying assumptions and basic parameters used during developing numerical models of elaborated platform structures. In addition, the paper includes the methodology of simulation studies providing the criterion of stability evaluation. The acquired results are shown on the radar characteristics. Conducted analysis enable to indicate the structure of six-wheel lightweight platform with the most advantageous area of stability.

8

Ocena oddziaływania układów jezdnych lekkich bezzałogowych platform lądowych na podłoże o niskiej nośności

Dąbrowska A., Łopatka M. J., Przybysz M., Rubiec A.

Logistyka

|

2015

|

nr 3

922--930, CD 1

PL

Referat podejmuje problematykę oddziaływania układów jezdnych lekkich bezzałogowych platform lądowych na podłoże w aspekcie oceny zdolności pokonywania terenów o niskiej nośności. Z uwagi na zróżnicowanie zadań, warunków ich realizacji oraz niezbędnych zdolności roboczych, wymagania stawiane lekkim bezzałogowym platformom lądowym w zakresie mobilności są bardzo wysokie i nieosiągalne dla standardowych pojazdów. Stąd, w Instytucie Budowy Maszyn WAT opracowano pięć alternatywnych struktur kołowych platformy bazowej. W celu określenia możliwości ich poruszania się po podłożu o niskiej nośności wykorzystano metodę empiryczną MMP, pozwalającą na obliczenie średnich maksymalnych nacisków występujących pod kołami układu jezdnego. Uzyskane wyniki porównano z granicznymi wartościami nośności dla różnych rodzajów gruntu charakterystycznych dla klimatu umiarkowanego i tropikalnego oraz wartością nacisków wywieranych przez człowieka poruszającego się z 40 kg obciążeniem.

EN

The paper investigates the interaction between terrain and chassis of lightweight unmanned ground platform in order to evaluate their ability to overcome low load capacity terrain. Taking into consideration diversity of tasks, environmental conditions and necessary working abilities, the requirements concerning mobility of lightweight unmanned ground platforms are very high and impossible to be met by standard vehicles. Hence, in Institute of Mechanical Engineering MUT five alternative structures of wheeled base platforms were developed. In order to define their ability to overcome low load capacity area the MMP method was used. It allows to calculate a vehicle mean maximum pressure. Acquired results were compared with both permissible value of load capacity for different kinds of ground characteristic for temperate and tropical climate zone and the value of pressure exerting on the ground by man with load weighting about 40 kg. Obtained results, discussion and conclusion are included.

9

Kształtowanie i analiza charakterystyk trakcyjnych ciągników rolniczych o mocy od 55 do 85 kW

Grzelak K., Łopatka M. J., Śnieżek L., Tchórz T.

Logistyka

|

2015

|

nr 3

1666--1675, CD 1

PL

W artykule przedstawiono opis teoretyczny charakterystyki trakcyjnej oraz istotę jej sporządzania podczas projektowania układu napędowego ciągnika rolniczego. Wymieniono warunki pracy w jakich ciągnik rolniczy znajduje zastosowanie. Omówiono wpływ doboru i całkowitej liczby przełożeń skrzyni biegów ciągnika na jego efektywne wykorzystanie w trakcie wykonywania prac polowych, które stawiają największe wymagania dla układu napędowego ciągnika. Na przykładzie wybranych pięciu modeli ciągników, o mocy silnika od 55 do 85 kW i zbliżonej masie całkowitej, sporządzone zostały charakterystyki trakcyjne dla każdego z nich, na których przedstawiono zależność siły uciągu ciągnika w funkcji prędkości jazdy. Na podstawie sporządzonych charakterystyk omówiono znaczenie postępu geometrycznego skrzyni biegów oraz porównano każdy z tych ciągników pod kątem rozwiązań technicznych zastosowanych w układzie napędowym.

EN

The paper presents the theoretical description of rimpull charts and the main points of their preparation during the process of designing drive system for a tractor. There were specified the work conditions under which the farm tractor is used. Moreover, the influence of selection and the total number of tractor gears on its effectiveness during the field works that are the most demanding for the drive system of the tractor were described. For five selected tractor models with power ranging from 55 to 85 kW and a similar total weight the rimpull charts were plotted. They show the tractor pull force in the function of speed. On the basis of characteristics the influence of geometric progression of gear box was discussed and technical solutions used in drive system were compared.

10

Koncepcja systemu manipulatorów dla platformy inżynieryjno-interwencyjnej

Cieślik K., Konopka S., Łopatka M. J., Typiak R.

Logistyka

|

2015

|

nr 3

763--772, CD 1

PL

Niniejszy artykuł opisuje dwie koncepcje zestawów manipulatorów dla platform inżynieryjno-interwencyjnych. Dokonano przeglądu konstrukcji znajdujących się na rynku, które wykorzystują zestaw manipulatorów. Na podstawie przeglądu opracowano wymagania jakimi powinny charakteryzować się manipulatory. W kolejnym kroku opracowano dwie koncepcje zestawu manipulatorów dla robota inżynieryjno-interwencyjnego. Pierwsza z koncepcji zakłada wykorzystanie dwóch manipulatorów o takiej samej liczbie stopni swobody i napędzie hydrostatycznym. Miejsce ich zamontowania na platformie znajduje się w jej przedniej części. Różnica pomiędzy nimi wynika z narzędzi roboczych w jakie są wyposażone. Druga koncepcja zakłada zastosowanie manipulatora głównego i pomocniczego o łańcuchach kinematycznych o różnej liczbie stopni swobody i napędach. Manipulatory umieszczone są w środkowej i tylnej części platformy.

EN

This article describes two concepts of manipulators for engineering-intervention platforms. A review of current solutions that use a set of manipulators was conducted. On its basis requirements for this kind of manipulators were elaborated. In the next step, two concepts of manipulators for engineering-intervention robot were developed and described. The first concept assumed the use of two manipulators with the same number of degrees of freedom and hydrostatic drive. Both of them were mounted in front part of the platform. The only difference between them is kind of working tool they are equipped with. The second concept assumed the use of primary and secondary manipulator which kinematic chains have different numbers of degrees of freedom and different drive systems. In that case the first manipulator is mounted in the central and the second one in the rear part of the platform.

11

Badania wpływu węzłów sprężysto-tłumiących na zdolności pokonywania przeszkód przez przegubowe bezzałogowe platformy gąsienicowe

Krogul P., Łopatka M. J., Przybysz M., Typiak R.

Logistyka

|

2015

|

nr 3

2474--2482, CD 1

PL

W pracy przedstawiono badania symulacyjne wpływu zastosowania węzłów sztywnościowo-tłumiących na zdolności pokonywania pojedynczych przeszkód terenowych przez bezzałogowe przegubowe platformy gąsienicowe o masie całkowitej 700 kg. Badania zostały przeprowadzone dla czterech przeszkód terenowych dla tego typu platform. Uwzględniono przejazdy przez kłodę, rów, schody oraz krawężnik. W celu realizacji badań opracowano model symulacyjny tej platformy w środowisku do symulacji układów wieloczłonowych. Model ten uwzględnia kształtowy charakter współpracy gąsienicowego układu jezdnego z pokonywaną przeszkodą oraz zmianę siły napędowej w funkcji poślizgu. Badania polegały na wyznaczeniu minimalnego współczynnika przyczepności, przy którym platforma była wstanie pokonać poszczególne przeszkody. Na podstawie badań dobrano wartości tłumienia i sztywności w węzłach łączących człony platformy ze sprzęgiem. Określono także stosunek wartości tłumienia w stosunku do wartości sztywności na podstawie przejazdu przez schody i kłody.

EN

This paper presents simulation research of damping-stiffness nodes impact on ability to overcome single terrain obstacles by unmanned articulated track platforms weighting up to 700 kg. The research was conducted for four terrain obstacles typical for this kind of platforms – they are the log, ditch, kerb and stairs. In order to carried out research the simulation model of the platform was developed in multibody simulation environment. The model takes into consideration a shaped character of cooperation between track chassis system and overcoming obstacle and change of the driving force as a function of the slip. Research consisted in determination of the smallest adhesion coefficient for which the platform was still able to overcome particular obstacle. On the basis of research the damping and stiffness coefficients of the nodes which connect the front and rear part of platform with coupling were chosen. Moreover, the ratio of the damping value in relation to stiffness value was defined based on passing through stairs and logs.

12

Analiza możliwości poprawy zdolności pokonywania przeszkód przez pojazdy wysokiej mobilności z napędem hydrostatycznym

Dąbrowska A., Konopka S., Łopatka M. J., Spadło K.

Logistyka

|

2015

|

nr 3

907--915, CD 1

PL

W pracy przeprowadzono analizę prędkości poszczególnych kół pojazdu wysokiej mobilności podczas pokonywania wybranych przeszkód terenowych. Jako reprezentatywne wybrano pokonanie przeszkody typu krawężnik oraz podjazd. W oby przypadkach posłużono się modelem komputerowym pojazdu z napędem na 4 koła. W pierwszej kolejności przebadano proces pokonywania przeszkód przez pojazd niewyposażony w układ kontroli poślizgu. Zarówno podczas pokonywania krawężnika jak i nachylenia terenu pojazdu nie pokonał założonych przeszkód. Analizy wykazały powstawanie nadmiernego poślizgu na kołach przednich. Wyposażenie pojazdu w układ kontroli poślizgu pozwoliło na pokonanie wybranych przeszkód. W momencie powstania nadmiernego poślizgu kół przednich zostawały one obciążane momentem hamującym, co powodowało wzrost momentu napędowego generowanego przez pozostałe koła. W pracy wykazano brak istniejących rozwiązań kontroli poślizgu dla pojazdów wysokiej mobilności. Zaproponowano układ oparty o istniejące komponenty umożliwiający kontrolowanie poślizgu w czasie rzeczywistym.

EN

This paper shows analyses of wheels speed of high mobility vehicles during overcoming typical obstacles. As representative obstacles curb and land inclination were selected. In both cases the computer model of 4 wheel drive vehicle was used. Firstly, the process of overcoming obstacles was research by model without slip control system. The model of vehicle did not negotiate the obstacles and the analyses showed that the excessive slip appears on front wheel. After equipping model of vehicle with it was able to overcome obstacles. When slip on front wheel was excessive the slip control system generated braking torque. As a result torque generated by rear wheel was increased. This paper shows that there is no existing solution of slip control for high mobility vehicles. Hence, the slip control system based on existing components working in real time was proposed.

13

Kinematic discrepancy of hydrostatic drive of unmanned ground vehicle

Konopka S., Łopatka M. J., Przybysz M.

Archive of Mechanical Engineering

|

2015

|

Vol. LXII, nr 4

413--427

EN

The study presents the issue of kinematic discrepancy of hydrostatic drive systems of high mobility vehicles, and its impact on the presence of the unfavourable phenomenon of circulating power. Furthermore, it presents a theoretical discussion concerning the capacity of the compensation of kinematic discrepancy by a hydrostatic drive system on the basis of tests using static characteristics.

PL

W opracowaniu przedstawiony został problem niezgodności kinematycznej hydrostatycznych układów napędowych pojazdów wysokiej mobilności oraz jej wpływ na występowanie niekorzystnego zjawiska mocy krążącej. Ponadto zaprezentowane zostały rozważania teoretyczne dotyczące zdolności kompensacji niezgodności kinematycznej przez hydrostatyczny układ napędowy na podstawie badań z wykorzystaniem charakterystyk statycznych.

14

Niezgodność kinematyczna hydrostatycznych układów napędowych bezzałogowych platform lądowych

Konopka S., Łopatka M.J., Przybysz M.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2014

|

z. 103

101--102

EN

In the paper the problem of kinematic discrepancy of hydrostatic driving systems in high mobility vehicle was presented. As well as its influence on occurrence of disadvantageous effect of circulating power. Moreover, theoretical aspect of kinematic discrepancy possibility of compensation by hydrostatic driving system based on researches which used static characteristic was presented.

PL

Bezzałogowe platformy lądowe (BPL) powinny cechować się wysoką mobilnością, zapewniającą im zdolność do poruszania się w trudnym terenie, niezbędną dla wsparcia działań ratowniczych i wojskowych prowadzonych w trudnym terenie. Obejmują m.in.zdolność poruszania się pojazdu po terenie niskiej nośności o małych nierównościach CI=150kPa (np.teren podmokły) jak i teren wysokiej mobilności o znacznych nierównościach terenowych wynoszących 20–30cm (np.gruzowiska). Dodatkowo pojazd powinien mieć zdolność pokonywania przeszkód terenowych (powalone pnie drzew, rowy) oraz jazdy po terenie o znacznym nachyleniu 40% (22o) [1, 2]. Wymagana mobilność może być zapewniona dzięki zastosowaniu hydrostatycznego układu napędowego [4, 5], wielokołowego układu jezdnego oraz zawieszenia o wysokim skoku koła, zastosowanew bezzałogowej platformie lądowej Marek zbudowanej w KBM WAT (rys.1). Jednym z głównych problemów występujących podczas jazdy po terenie o dużych nierównościach jest wystąpienie niezgodności kinematycznej, która może prowadzić do powstania niekorzystnego zjawiska mocy krążącej. Polega ono na wprowadzeniu do układu napędowego przez koło hamujące pojazd dodatkowej mocy, pochodzącej od podłoża, co jest przyczyną nadmiernego obciążenia układu napędowego mechanizmu jazdy, spadku jego ogólnej sprawności oraz obniżenie trwałości komponentów układu. W celu wyeliminowania niekorzystnego zjawiska mocy krążącej należy zapewnić zdolność kompensacji niezgodności kinematycznej przez układ hydrostatyczny poprzez umożliwienie dostosowania prędkości obrotowej kół do pokonywanej drogi. W niniejszej pracy podjęto się oszacowania wartości oraz zbadania możliwości kształtowania wartości kompensacji niezgodności kinematycznej w hydrostatycznym układzie napędowym bezzałogowej platformy lądowej na drodze przecieków wewnętrznych elementów układu na podstawie charakterystyk statycznych. W tym celu dla porównania do analizy przyjęto silniki hydrostatyczne o konstrukcji gerotorowej i tłokowej oraz dzielniki przepływu różniące się między sobą dokładnością podziału strumienia czynnika roboczego. Dodatkowo przyjęto do analizy połączenie silników hydraulicznych w konfiguracji równoległej (wykorzystywana jako bieg terenowy) oraz szeregowej (bieg szosowy).

15

Badania symulacyjne systemu sterowania hydrostatycznym układem napędowym manipulatora robota inżynieryjnego

Konopka S., Krogul P., Łopatka M.J.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2014

|

z. 103

99--100

EN

This article presents capabilities of intuition control system for engineer robot manipulator equipped with hydrostatic power drive system. For this purpose, simulation research which included nonlinearities and dynamic of electrohydraulic direct valve was conducted. Simulations was performed for two degrees of freedom, open chain manipulator. Based on simulation research, estimated trajectory of manipulator tool using selected parameters.

PL

W artykule przedstawiono autorską koncepcję intuicyjnego systemu sterowania manipulatora robota inżynieryjnego .Idea działania tego systemu polega na kopiowaniu ruchów poziomych i pionowych dłoni operatora przez analogiczne ruchy narzędzia manipulatora. Potrzeba tego typu sterowania, ze szczególnym uwzględnieniem sterowania w systemie teleoperacji [1], wynika przede wszystkim ze zwiększenia efektywności wykonywanych zadań podczas sterowania manipulatorem przez niedoświadczonych operatorów. Manipulatory tego typu wyposaża się głównie w hydrostatyczne układy napędowe z elektrohydraulicznym rozdzielaczem proporcjonalnym (ERP). Na podstawie dostępnej literatury oraz nieliniowości i właściwości dynamicznych [2] takiego rozdzielacza brak jest jednoznacznej informacji na temat wpływu ERP na zachowanie założonej trajektorii przez sterowany manipulator dla zaproponowanego systemu sterowania. Biorąc to pod uwagę w pracy przeprowadzono badania takiego systemu sterowania z uwzględnieniem nieliniowości oraz dynamiki działania ERP na trajektorię narzędzia manipulatora robota inżynieryjnego. Badania symulacyjne przeprowadzono w oparciu o model manipulatora o otwartym łańcuchu kinematycznym i dwóch stopniach swobody. Rozpatrzono dwa warianty modelu manipulatora – pierwszy z uwzględnieniem wpływu działania ERP, drugi z uwzględnieniem bezwładności manipulatora. Poszczególne parametry do budowy modeli manipulatora przyjęto w oparciu o rzeczywiste elementy [3] oraz przebiegi z badań identyfikacyjnych [4]. Metodyka prowadzonych badań polegała na ruchu narzędzia manipulatora według przyjętych trajektorii w całym polu jego pracy (rys.1).

16

Badania symulacyjne systemu sterowania hydrostatycznym układem napędowym manipulatora robota inżynieryjnego

Konopka S., Krogul P., Łopatka M. J.

Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze

|

2014

|

Nr 3

47--53

PL

Rozwój robotów mobilnych pociąga za sobą rozwój ich osprzętów roboczych i manipulatorów. Jedną z takich grup są manipulatory robotów inżynieryjnych, których nazwa wynika przede wszystkim z szerokiego zakresu realizowanych funkcji. W celu efektywnego ich sterowania w systemie teleoperacji [1] operator powinien mieć wysokie umiejętności oraz doświadczenie, wynikające z długoletniego okresu szkolenia oraz pracy na danym rodzaju manipulatora. Mało doświadczony operator może powodować zmniejszenie efektywności sterowania nawet o 50%, czego przykładem są wprowadzane przez producentów maszyn inżynieryjnych współczynniki korekcyjne, uwzględniające stopień doświadczenia operatorów podczas określania wydajności pracy maszyny [2, 3]. Staje się to jeszcze bardziej skomplikowane, jeżeli weźmie się pod uwagę sterowanie hydrostatycznym układem napędowym, których zastosowanie do napędów tego typu manipulatorów wynika przede wszystkim z szeregu ich zalet [4, 5, 6] w stosunku do Innych układów napędowych.

EN

This article presents capabilities of intuition control system for engineer robot manipulator equipped with hydrostatic power drive system. For this purpose, simulation research which included nonlinearities and dynamic of electrohydraulic direct valve was conducted. Simulations was performed for two degrees of freedom, open chain manipulator. Based on simulation research, was estimated trajectory of manipulator tool using selected parameters.

17

Ocena sztywności hydropneumatycznego zawieszenia robota ratowniczego

Bartnicki A., Łopatka M.J., Muszyński T., Rubiec A.

Logistyka

|

2014

|

nr 4

PL

Referat opisuje opracowywanego w zespole maszyn inżynieryjnych i robotów Wojskowej Akademii Technicznej kołowego robota ratowniczego FRR. Przedstawiono w nim również krótki opis przewidywanych do realizacji przez FRR zadań i wynikających z nich problemów jakie należy rozwiązać. Następnie opisana została metoda oraz model, za pomocą którego możliwe było przeprowadzenie symulacyjnej oceny sztywności układu zawieszenia robota. Opisując opracowany model symulacyjny przestawiono wykorzystane założenia upraszczające oraz metodę, za pomocą której obliczono podstawowe parametry modelu. Kolejny rozdział referatu opisuje symulacje, jakim poddany został model oraz przykładowe wyniki badań. W końcowej części artykułu przedstawiono podsumowanie oraz dyskusję nad wynikami badań.

EN

The paper describes the wheeled rescue robot FRR drawn up by a team of Engineering Machines and Robots at Military University of Technology. It also shows a brief description of predicted for implementation tasks by FRR and probable problems that might occur and should be solved. Next the paper describes the method and the model which served to simulation evaluation of rigidity for robot’s suspension system. Describing the simulation model, used simplified assumptions and the method of calculating the basic parameters for model were described. The following chapter presents simulation that the model was tested through and some model results of the test. In the final phase of the article the conclusion and discussion is presented.

18

Koncepcja manipulatora antropomorficznego o napędzie hydrostatycznym dla robota inżynieryjnego

Cieślik K., Konopka S., Łopatka M.J., Płocharz W.

Logistyka

|

2014

|

nr 4

PL

Manipulatory antropomorficzne mogą znaleźć zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu, wojsku, medycynie. Większość z opracowanych konstrukcji wykorzystuje napęd elektryczny. W artykule zaproponowano rozwiązanie konstrukcyjne manipulatora antropomorficznego o sześciu stopniach swobody i napędzie hydrostatycznym. W celu zmniejszenia masy konstrukcji ograniczono ilość siłowników o ruchu obrotowym do jednego. W pozostałych węzłach kinematycznych zastosowano siłowniki o ruchu posuwisto – zwrotnym. Założono, że manipulator zostanie wykonany z materiału o podwyższonej wytrzymałości, co wpłynie na obniżenie masy konstrukcji. Przyjęto, że jego nośnikiem będzie robot wsparcia inżynieryjnego o masie około 3000 kg. Opracowywana konstrukcja będzie się charakteryzować udźwigiem 200 kg przy maksymalnym wysięgu 3,7 m. Ponad to będzie ona przystosowana do wykonywania zadań związanych z odgruzowywaniem, porządkowaniem obszarów dotkniętych klęskami żywiołowymi oraz przeładunkiem materiałów niebezpiecznych przy pracy, z którymi niezbędna jest precyzja. Zastosowany układ hydrauliczny powinien umożliwić uzyskanie dużej precyzji sterownia oraz odpowiednich prędkości poruszania poszczególnych członów manipulatora.

EN

Anthropomorphic manipulators can be used in many industries, the military, medicine. Most of developed structures use electric drive system. In this article proposes to design solution of an anthropomorphic manipulator with six degrees of freedom and hydrostatic drive system. The aim was to reduce the weight of the construction limits the quantities of the rotary actuators to one. In the remaining nodes kinematic linear actuators was applied. It was assumed that the keypad is made of high strength material which will reduce the weight of the structure. It is assumed that the carrier will support the robot engineering weighing about 3000 kg. The developed design will be characterized by 200 kg lift capacity at maximum reach 3.7 m over it will be adapted to perform the tasks associated with removing rubble, cleaning up the areas affected by natural disasters , and handling of hazardous materials at work , which is necessary precision. The applied hydraulic system should allow obtain high precision control room and the appropriate movement speed of individual members manipulator.

19

Badania symulacyjne obciążeń układu jezdnego robota ratowniczego

Łopatka M. J., Muszyński T., Rubiec A.

Logistyka

|

2014

|

nr 4

PL

Referat opisuje opracowywanego w zespole maszyn inżynieryjnych i robotów Wojskowej Akademii Techncznej kołowego robota ratowniczego FRR. Przedstawiono w nim również krótki opis przewidywanych do realizacji przez FRR zadań i wynikających z nich problemów jakie należy rozwiązać. Następnie opisana została metoda oraz model za pomocą którego możliwe było przeprowadzenie symulacyjnej identyfikacji obciążeń układu zawieszenia robota. Opisując opracowany model symulacyjny przestawiono główne wykorzystane założenia upraszczające oraz metodę za pomocą której obliczono podstawowe parametry modelu. Kolejne rozdziały referatu opisują próby jakim poddany został model oraz przykładowe wyniki badań. W końcowej części artykułu przedstawiono podsumowanie oraz dyskusję nad wynikami badań.

EN

This paper describes FRR wheeled rescue robot which being developed in Robots & Engineering Equipment Team of Military University of Technology. There have been presented also short description of planned to performing by Fire Rescue Robot FRR tasks and caused by them problems to solve. Next have been described the method and model enable to carry out simulation which are necessary to robot suspension system loads identification. Describing developed simulation model, have been presented main used simplification assumptions and method used to calculate main model parameters. The nest paper sections describe the tests which has been subjected to model and examples of their results. In the final part of the paper is a conclusion and discussion of the results of research.

20

Badania mobilności przegubowych bezzałogowych platform lądowych z kołowymi układami bieżnymi

Konopka S., Krogul P., Muszyński T., Łopatka M. J.

Logistyka

|

2014

|

nr 4

PL

W pracy zawarto analizę pokonywania typowych przeszkód przez model przegubowej platformy z kołowym układem bieżnym. Jako reprezentatywne wybrano przeszkody typu próg, rów oraz schody. W celu analizy mobilności platformy zbudowano jej model numeryczny wraz z modelem koła, który uwzględnia kształtową współpracę z podłożem. Model koła umożliwia kopiowanie terenu oraz dopasowywanie się do przeszkód. Zastosowanie elementów symulujących bieżnik zwiększyło dokładność współpracy koła z podłożem. W modelu platformy uwzględniono rozkład mas wynikający z rozkładu elementów w podobnych typach platform. Uwzględniono również przeguby odpowiedzialne za skręt platformy oraz przeguby odpowiedzialne za odpowiednie kopiowanie terenu przez układ jezdny. Przeprowadzone analizy wykazały, że badana platforma jest w stanie pokonać zaproponowane przeszkody. Zauważono znaczący udział połączenia kształtowego koła z podłożem podczas pokonywania przeszkód typu próg oraz schody.

EN

This paper presents analyzes of overcome typical obstacles by a model of articulated platform with wheel drive system. As representative obstacles were selected obstacles such as threshold, ditch and stairs. For the analyzes of platform’s mobility was built a numerical model of it and was built a numerical model of wheel which takes into account shaped cooperation model and ground. Wheel model allows to tracing the terrain and adjust to obstacles. Use elements simulating tread increased accuracy cooperation wheels witch the ground. The model included the mass distribution as a result of comparison of similar elements in similar type of the platforms. Also it was included joints responsible for turning and responsible for allows to tracing the terrain by wheel drive system. Conducted analyzes showed that the tested platform is able to overcome typical obstacles. It was also noted significant share of shaped cooperation model and ground while overcoming obstacles like stairs and threshold.