Негізгі баяндамалар

Негізгі баяндама № 3

Ғарыштық Манипуляциялық Роботтарды Жобалау, Басқару және Жердегі Тексеру Сынағы

Абстракт:
Орбитада қызмет көрсету технологиялары спутниктерге техникалық қызмет көрсету, үлкен ғарыштық модульдерді құрастыру және ғарыш қоқыстарын шығару және т.б. салаларда кеңінен қолданылады. Олар ерекше қатал ғарыштық ортада тапсырмаларды орындау үшін ұстағыштармен жабдықталған ғарыштық роботты қолдануды талап етеді. Ғарыштық роботтармен спутниктерге техникалық қызмет көрсету тұрғысынан үш күрделі мәселе бар, яғни, i) күрделі операциялық миссиялар үшін жоғары қаттылықпен епті манипуляциялық механизмдерді қалай жобалау керек? ii) спутникті біріктіріп, роботтарды басқара отырып, динамикалық басқаруды қалай жүзеге асыруға болады? iii) манипуляциялық роботтардың конструкциясы мен басқарылуын тексеру үшін жердегі нөлдік гравитациялық ортаны қалай модельдеуге болады? Осы мәселелерді шешу үшін спикерлер тобы соңғы онжылдықта жүйелі және терең зерттеулер жүргізді.
Бұл сөйлеуде механизмнің дизайны, басқару әдісі және ғарышты басқаратын роботтардың жердегі тексеру сынағы енгізіледі. Біріншіден, ғарыштық роботты манипулятордың, көп функциялы соңғы эффекторлардың және құрал ауыстырғыштың дизайны ұсынылған. Манипулятор 1-PU және 2-PUS конфигурациялары бар 3-DOF параллель бөлігімен және 4R конфигурациясы бар 4-DOF сериялық бөлігімен тізбектей жалғанған жаңа жиналмалы сериялық - параллельді гибридті механизмді пайдаланады. Көп функциялы соңғы эффекторлар спутникке техникалық қызмет көрсету кезінде бөлшектеу, түсіру және тексеру сияқты миссиялардың барлық түрлерін орындай алады. Екіншіден, нөлдік гравитациялық ортада кооперативті емес нысанды түсіру үшін соңғы эффекторлары бар гибридті манипуляторды басқару схемасы ұсынылады, оның ішінде үш модуль: кіруді бақылау, мақсатты спутниктің қозғалысын бағалау және алға қарай беру реакция күштері. Соңында, өнеркәсіптік роботтары бар циклдегі аппараттық (HIL) модельдеу жүйесі құрылды және нөлдік гравитацияны модельдеу әдістемесі ұсынылды. HIL модельдеу кезінде үлкен қиындық-өлшенген күштер мен роботтың имитациялық реакциясы арасындағы уақыттың кешігуіне байланысты модельдеу алшақтығын шешу. Уақыттың кешігуінің салдарын жою үшін контактілердің қаттылығын анықтауға және демпферлік түзетулерге негізделген өтемақы төлеудің жаңа стратегиясы ұсынылады. Компенсациялау әдісіне келетін болсақ, энергия ағынын бақылауға арналған энергия бақылаушысы және энергия реттегіші (EC) орнатылған. EC айнымалы демпфер ретінде әрекет етеді және осылайша контактілі демпферге түзетулер енгізіледі. Ұсынылған әдісті қолдана отырып, ұсынылған HIL модельдеу жүйесінде жанасу күшінің де, жанасу жылдамдығының да жоғары дәлдігімен ғарыштық роботтық операциялар қайталанады. Сонымен қатар, ауа көтергіш сынақ төсектеріне негізделген толық физикалық эксперименттер жүргізілді, бұл сонымен қатар ұсынылған жобалау және бақылау әдістерінің дұрыстығын растайды.

Түйіндеме:
Джун Хэ қазіргі уақытта Шанхай Цзяо Тонг Университетінің Машина жасау Мектебінің толық профессоры. 2008 жылы Шанхай Цзяо Тонг Университетінде машина жасау ғылымдарының докторы дәрежесін алды. Ол Шанхайдағы Аэронавтика және Астронавтика Саласындағы Smart Manufacturing Service Platform компаниясының директоры қызметін атқарады. Оның ғылыми қызығушылықтары ғарыштағы механизмдер мен робототехниканы қамтиды. Жоба жетекшісі ретінде ол ғарыштық роботтарға қатысты жиырмадан астам жобамен айналысты, оның ішінде Қытайдың Ұлттық Жаратылыстану Қоры, Жабдықты зерттеуге дейінгі Аэроғарыштық Бірлескен Қоры және т.б. Ол халықаралық журналдарда және конференция материалдарында қырықтан астам мақалаларын жариялады және оннан астам патент алды. Ол бірнеше ғылыми-техникалық марапаттарыны ие, оның ішінде Шанхайдың Бірінші дәрежелі Техникалық Өнертабыс Сыйлығы, Қытай Машина Жасау Қоғамының (CME) "Үздік Мақала" сыйлығы. Қазіргі таңда IFToMM Қытай Комитетінің мүшесі, CME Ғарыштық Механизмдер Институтының мүшесі және Қытай Автоматтандыру Қауымдастығының Аэроғарыштық Бақылау Комитетінің мүшесі.


Профессор Джун Хэ
Машина жасау институты
Шанхай Цзяо Тонг университеті
№800, Дунчуан ж., Минхан ауд.

Шанхай 200240, Қытай

Электрондық пошта: jhe@sjtu.edu.cn

Негізгі баяндама № 4

Пекиндегі Қысқы Олимпиада Және Паралимпиада Ойындарына

Алты Аяқты Шаңғы Және Керлинг Роботтарын жасау

Абстракт:
Шаңғы және керлинг роботтары бойынша жүргізілген зерттеулер халықаралық роботтар саласының назарын аударды. 2019 жылы Science Robotics журналында шаңғы және керлинг роботтарын зерттеу Халықаралық робот ғылымының алғы сөзі болғанын түсіндіретін тиісті мақалалар жарияланды. Баяндамада шаңғы және керлинг роботтары таныстырылады. Біріншісі алты аяқты шаңғы роботы. Бұл роботтың көмегімен алдыңғы және артқы аяқтар шаңғыларға бекітіліп, ортаңғы екі аяқтың әрқайсысында шаңғы таяқшасы бар. Әрбір шаңғыда бес еркіндік дәрежесі бар, ол арқылы биіктігі, шанақтың айналу бұрыштары, ауырлық центрі төрт бекітетін аяққа қатысты, әр шаңғының шеткі бұрышы және шаңғылардың салыстырмалы орналасуы/бағыты реттелуі мүмкін, бұл роботтың толық жылдамдығы мен рульдік басқаруына мүмкіндік береді. Роботты джойстик арқылы басқаруға немесе автономды түрде басқаруға болады және оның өнімділігі мен кедергілерді болдырмау мүмкіндіктерін бағалау үшін жаңадан бастаушы және аралық беткейлерде сыналды. Екіншісі-алты аяқты керлинг роботы. Оның алты аяғы бар, ал алдыңғы екеуі бұйралағыш тастың берілу бағыты мен айналу жылдамдығын бақылау үшін "қол" ретінде пайдаланылды. Екі ортаңғы аяғы мен дененің төменгі бөлігі робот ойнатқыштың жылжымалы табаны ретінде пайдалану үшін біріктірілген, ал артқы екі аяғы керлинг тасын жеткізуді бастаған кезде ілгекке қарсы итеру үшін "бұзу табаны" ретінде пайдаланылған. Робот визуалды және күшті қабылдаумен біріктірілген, бұл ойын жоспарлары мен командалық тактикамен анықталған әрбір атуды дәл бағытты басқаруға және жеткізуге мүмкіндік береді. Робот Пекиндегі Қысқы Олимпиада және Паралимпиада Ойындарына Арналған мұз текшесінде көрсетілді. Бұл жаңа бұйралағыш роботтың қызықты перспективаларының бірі-оны қашықтан, онлайн режимінде де басқаруға болады. Шешімдерді жоғары деңгейде қолдау, нақты уақыттағы динамикалық модельдеу және кадрларды жоспарлау арқылы қорғаныс немесе шабуыл стратегияларын ұйымдастыруға болады, бұл "мұздағы шахмат" ойынын шынымен қызықты етеді. Робот сонымен қатар керлинг спортшылары немесе әуесқойлары үшін жаттықтырушы бола алады деп күтілуде, бұл спортты көпшілікке қолжетімді етеді.


Түйіндеме:
Фэн Гао 1991 жылы Пекин Аэронавтика және Астронавтика Университетінде машина жасау ғылымдарының докторы дәрежесін, ал 1982 жылы Солтүстік-Шығыс Ауыр техника институтында машинажасау магистрі дәрежесін алды. 1995 жылдан 1997 жылға дейін Саймон Фрейзер Университетінің Инженерлік ғылымдар мектебінде докторантурадан кейінгі ғылыми қызметкер болды. 1995-1999 жылдар аралығында Яньшань Университетінің толық профессоры қызметін атқарды. Ол алдымен Вице-Президент, содан кейін 2000 жылдан 2004 жылға дейін Хэбэй Технологиялық Университетінің Президенті қызметін атқарды. 2009 жылдан 2013 жылға дейін Шанхай Цзяо Тонг Университетінің Механикалық Жүйелер және Діріл Жөніндегі Мемлекеттік Негізгі Зертханасының директоры қызметін атқарды. 2004 жылдан бастап Шанхай Цзяо Тонг Университетінің кафедра профессоры. 2013 жылы Қытайдың Ұлттық Жаратылыстану ғылымдары сыйлығын параллель механизмдерді жобалауға қосқан үлесі және қытайдағы провинциялық ғылыми-техникалық өнертабыс сыйлықтарының 8-ші номинациясы үшін жеңіп алды. 2014 жылы АҚШ-та өткен ASME Леонардо Да Винчи Сыйлығын жеңіп алды. 126 патенттің, механизмдер мен робототехника бойынша 3 зерттеу кітабының, сондай-ақ халықаралық журналдарда және конференция материалдарында 210 мақалаларының авторы. ASME Механизмдер және Робототехника Комитетінің, Механизмдер және Машиналар теориясы бойынша редакторлар одағының, ASME Journal of Mechanisms and Robotics, ASME Journal of Mechanical Design, Robotica, Engineering журналдарының бас мүшесі және Chinese Journal of Mechanical Engineering журналының бас редактордың орынбасары қызметтерін атқарды. Ол 36-шы ASME Mechanisms and Robotics Халықаралық Конференциясында (2012) және IFToMM 2015-те негізгі баяндамалар жасады.


Профессор Фэн Гао
Механикалық жүйелер және діріл мемлекеттік негізгі зертханасы,
Машина жасау институты
Шанхай Цзяо Тонг университеті
№800, Дунчуан ж., Минхан ауд.
Шанхай 200240, Қытай
Электрондық пошта: fengg@sjtu.edu.cn
Made on
Tilda