Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

A methodology for the design of a models set of light-weight robots components

100%

Leniowski R.

|

2007

|

tom Vol. 17, no. 3

295-310

EN

The paper gives an overview of precise mathematical modeling of light-weight robots components. Derived set of components contains dynamic models obtained with finite element method using Legendre polynomials and models of actuators (PWM power amplifiers), transmitters (harmonic drive and tooth-belt gearboxes) and sensors (PVDF, vision sensor and rotary encoder). The proposed gearboxes models taking into account such phenomena as: hysteresis, friction as well as torsional and longitudinal flexibility. The hysteresis has been modeled as weighted combination of individual Preisach cells to form a global operator. Friction model includes a lubricated contact force assuming dynamic behavior developed by Bliman and Sorine. The harmonic drive model describes the flexspline flexibility, that produces substantial transmission torsion. The original proposition assumes that the flexspline can be modeled as cylindrical shell FEM model based on 16 directional mesh. All analytical operations of process design stage have been done using the Maple symbolic language. The paper describes also the developed software which has been prepared as the dynamic library (C++/Cg) and as the s-function forms (for Matlab/Simulink). Both, the result of the theoretical analysis and the written software are used in ongoing research to develop variant of MRAC-type controllers for vibration cancelation.

2

Zastosowanie biblioteki opengl do animacji robotów.

63%

Leniowski R. , Samolej S.

|

1998

|

tom Vol. 99, nr 45

125-132

PL

W pracy przedstawiono wybrane wyniki zastosowania biblioteki graficznej OpenGl oraz nowoczesnych narzędzi programowych do tworzenia animacji robotów a także innych urządzeń stanowiących elementy typowych linii technologicznych, takich jak wiertarka kolumnowa, piła tarczowa czy linia spawalnicza. Dzięki zastosowaniu biblioteki OpenGl uzyskano realistyczne obrazy działających robotów w przestrzeni trójwymiarowej oraz naturalne efekty występujące w procesach technologicznych, jak np. snopy iskier itp. Animacja dokonywana jest na bazie wyników uzyskiwanych z procesu symulacji (dynamika) oraz opracowanego geometrycznego modelu obiektu i przestrzeni roboczej. Oprogramowanie ma wbudowane opcje zmiany sposobu obserwacji sceny i definiowania jej parametrów. Możliwe jest również przesuwanie obserwatora względem robota a także dokonywanie zmiany kąta perspektywy. Do urządzeń dołączono również model geometryczny laboratorium robotyki Katedry Automatyki i Informatyki PRz uzyskując w ten sposób, prawdopodobnie, pierwsze wirtualne laboratorium robotyki w Polsce

EN

The paper deals with application of OpenGL software system to robot's animation. We consider the related problems of physically based modelling, a style of modelling in which the graphical object obey physical laws. Thus, several computer animation experiments demonstrates the fine quality of used graphical models.

3

Predictive feedback approach to structural vibration suppresion

63%

Leniowski R. , Leniowska L.

|

2006

|

tom Vol. 16, no. 1

37-50

EN

The problem of active vibration control of a plate has been vastly researched and described in recent years. Theoretical and experimental results demonstrate the effectiveness of the designed controllers and indicate the potential of control techniques for reducing transient and steady state dynamics in structural acoustic systems. The examples from the computational studies, confirmed that vibration levels could be effectively reduced, however, the implementation procedures are not yet ideal, still exists the gap between experimental and simulations findings. To overcome this problem, autors propose extension for the Fuzzy-PID controller, with an on-line identification technique coupled with a control scheme, for a plate vibrationsupression. It is assumed, that the system to be regulated is unknown, the control schemes presented in this work have the ability to identify and suppress a plate vibrations with only an initial estimate of the system order. A prediction method implemented was designed using a neutral network (NN) identification algorithm, based on the well-known Runge-Kutta methods. This algorithm is similar to described by Wang and Lin [14], but it uses a copmutation structure of Runge-Kutta-3/8. with radial cosine basis neural network.

4

Model matematyczny przegubu wieloczłonowego robota chirurgicznego z powłoką antyseptyczną

63%

Leniowski R. , Leniowska L.

|

2010

|

tom z. 175, t. 1

79-90

PL

Praca prezentuje syntezę modelu matematycznego przegubu miniaturowego, wieloczłonowego robota chirurgicznego nowej generacji, którego projekt powstał w ramach realizacji grantu MNiSzW 2376/B/T02/2010/38. Jego ramię składa się z 6 członów, o średnicy ok. 10 mm, napędzanych miniaturowymi silnikami elektrycznymi poprzez zespół przekładni planetarnych i ślimakowych, o łącznym przełożeniu powyżej 1/10000. Istotną cechą robota jest powłoka antyseptyczną, która pokrywa całą konstrukcję. Z uwagi na skomplikowany model dynamiki napędu z trójstopniowymi przekładniami planetarnymi oraz oddziaływania zewnętrznej, elastycznej powłoki, sterowanie takim układem znacząco różni się od sterowania typowym robotem przemysłowym. Wiarygodny model przegubu umożliwia dobranie metody identyfikacji jego parametrów oraz projektowanie precyzyjnego i bezpiecznego układu sterowania.

EN

This paper presents a synthesis of the mathematical model of a multi-link surgical micromanipulator joint. The manipulators' prototype contains 6 links with diameter of 8-10 [mm] and with the length of the modules about 130 [mm]. It is driven by brushless servomotors with worm and planetary gears, for which the total transmission ratio is above 1/10000. Essential feature of manipulator is an antiseptic coating which covers all the construction. Because of the complicated form of the drive model and the external coating interactions, a control of such system is significantly different from typical industrial robot control. Reliable joint model enables to develop appropriate control system and to select a method of parameters identification.

5

Cyfrowy serwomechanizm z silnikiem BLM - wybrane algorytmy sterowania.

63%

Leniowski R. , Samolej S.

|

1998

|

tom Vol. 98, nr 44

107-114

PL

Celem pracy było zbadanie właściwości wybranych algorytmów sterowania serwomechanizmu z silnikiem BLM wykorzystującego pozycyjne sprzężenie zwrotne oraz jednopunktowy pomiar pradu. Analizowano również wpływ zakłóceń sygnałów pomiarowych na jakość procesu sterowania. Rozważano modułową strukturę sterownika traktując każdy blok jako samodzielną jednostkę funkcjonalną. Przyjęte podejście pozwoliło na niezależne projektowanie i testowanie głównych elementów serwomechanizmu (poza silnikiem) tj. regulatora prądu i prędkości / położenia. Algorytmy sterowania prędkosci zweryfikowano doswiadczalnie na stanowisku szybkiego prototypowania uzyskując wynik lepszy (ze względu na czas regulacji) od równoważnego układu zalecanego przez firmę Yaskawa - producenta badanego silnika. W fazie konstrukcji znajduje się sterownik prądu. Jego głównym elementem jest procesor DSP typu TMS320C31.

EN

The main aim of the paper was to examine several BLM motor algorithms. Main aspects of digital servo designing were presented. New way of current measurement in digital servo and disturbanced measured signal effect on quality of control were discussed. Construction of BLM motion control system based on TMS320C31 DSP was proposed. Analized control algorithms were tested on fast prototyping labolatory unit.

6

Active Vibration Control of a Circular Plate with Clamped Boundary Condidtion

63%

Leniowska L. , Leniowski R.

|

2001

|

tom Vol. 22

145-156

EN

The paper presents a system identification and simulation of active vibration control for a clamped circular plate as well as its expermental implementation. The model is based upon the geometry and properties of an experimental set-up consisting of a hard-walled cylinder ith a thin plate at one end. The primary excitation is provided by a low frequency loudpeaker installed centraly at the bottom of the cylinder. Vibrations of the plate are measured by the application of several pairs of strain sensors located along the plate radius. The derived control action is applied to the plate by one shaker attached pointwise in its middle (SIMO system). In particular, obtained numerical values and structure of dynamical model are used to develop the P-PID control algorithm for vibration cancellation. Finally, the laboratory results obtained for the considered plate are presented.

7

Projekt wieloczłonowego manipulatora chirurgicznego nowej generacji

51%

Leniowski R. , Pajda R. , Leniowska L. , Cieślik J.

|

2010

|

tom z. 175, t. 1

63-78

PL

W artykule opisano prototyp manipulatora chirurgicznego o modułowej, wieloprzegubowej strukturze, projektowanego z myślą o mało inwazyjnych operacjach wewnątrz ciała pacjenta. Przedstawiono budowę całej konstrukcji o średnicy członów 10 [mm] i długości ok. 130 [mm] oraz budowę poszczególnych jego modułów. Oprócz aspektów konstrukcyjnych omówiono także elementy napędowo-pomiarowe oraz miniaturowe sterowniki wbudowane w manipulator. Zwrócono uwagę na problem prowadzenia wewnętrznego okablowania, a zwłaszcza na pokonanie barier, jakie stanowią kolejne przeguby oraz niezwykle mała średnica manipulatora. Opisana w artykule konstrukcja jest przedmiotem zgłoszenia patentowego.

EN

This paper describes the prototype of a multi-link surgical manipulator designed for use in minimally invasive surgery operations. A structure of all construction with diameter of the modules about 10 [mm] and the length of the modules about 130 [mm], together with a detailed description of each link is presented. Besides of some constructional aspects, the measuring and drive elements, as well as, microcontrollers applied are discussed. Additionally, a special attention has been paid to problem of wire up the described construction with internal cables, especially to overcome barriers generated by joints and extremely small diameter of the manipulator. The presented multi-link surgical manipulator construction is registered as application for a patent.