📄Работа №19990
Тема: Управление манипуляционным роботом
Характеристики работы
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
Автоматика и управление
Объем:
75 листов
Год:
2017
Просмотров:
703
4900
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 8
1 Прямая задача робототехники 10
1.1 Решение прямой задачи робототехники методом Денавита - Хартенберга 10
1.2 Результат решения прямой задачи робототехники методом Денавита -
Хартенберга в MATLAB 14
2 Решение обратной задачи робототехники 19
3 Планирование траектории одного сочленения робота 24
3.1 Сглаженные траектории в пространстве присоединенных переменных 24
3.2 Способ планирования траектории 4-3-4 27
3.3 Реализация расчетов для планирования траектории в пакете MATLAB 40
4 Применение FUZZY - регулятора для оптимизации позиционной системы
управления сочленением манипуляционного робота 45
4.1 Теория нечетких множеств 46
4.2 Алгоритм нечеткого вывода 53
4.3Применение алгоритма Сугэно для оптимизации позиционной системы управления сочленением манипуляционного робота 57
5 Технико-экономическое обоснование 62
5.1 Расчёт затрат на основное оборудование и программное обеспечение 62
5.2 Затраты на заработную плату 63
5.3 Затраты на электроэнергию 66
5.4 Затраты на амортизацию оборудования 67
5.5 Затраты на аренду помещения 67
5.6 Расчёт сметы затрат на разработку программы для управления роботом 68
6 Требования к безопасности 70
Заключение
Список литературы
1 Прямая задача робототехники 10
1.1 Решение прямой задачи робототехники методом Денавита - Хартенберга 10
1.2 Результат решения прямой задачи робототехники методом Денавита -
Хартенберга в MATLAB 14
2 Решение обратной задачи робототехники 19
3 Планирование траектории одного сочленения робота 24
3.1 Сглаженные траектории в пространстве присоединенных переменных 24
3.2 Способ планирования траектории 4-3-4 27
3.3 Реализация расчетов для планирования траектории в пакете MATLAB 40
4 Применение FUZZY - регулятора для оптимизации позиционной системы
управления сочленением манипуляционного робота 45
4.1 Теория нечетких множеств 46
4.2 Алгоритм нечеткого вывода 53
4.3Применение алгоритма Сугэно для оптимизации позиционной системы управления сочленением манипуляционного робота 57
5 Технико-экономическое обоснование 62
5.1 Расчёт затрат на основное оборудование и программное обеспечение 62
5.2 Затраты на заработную плату 63
5.3 Затраты на электроэнергию 66
5.4 Затраты на амортизацию оборудования 67
5.5 Затраты на аренду помещения 67
5.6 Расчёт сметы затрат на разработку программы для управления роботом 68
6 Требования к безопасности 70
Заключение
Список литературы
📖 Введение
Сегодня мы живем в стремительно изменяющимся мире, неотъемлемой частью которого будут роботы, обладающие искусственным интеллектом. Мы не можем остановить эти изменения, но в наших силах направить их для улучшения жизни человека. Потребительская и производственная робототехника испытывает постоянное развитие. Но есть ряд нерешенных проблем, которые в той или иной степени тормозят прогресс в этой отросли. Перед учеными в данной сфере стоят такие трудности, как надёжная и доступная механика, ёмкие и компактные элементы питания, мощная и малопотребляющая вычислительная система, точные и доступные датчики, "интеллектуальная" система управления. Именно управляющая программа является основным фактором сдерживающим процесс развития современной робототехники.
Для того, чтобы автономный манипулятор мог эффективно действовать в непредсказуемых условиях, ему необходимо оценивать складывающуюся в процессе работы обстановку и, принимая на основании этих данных некоторые решения, соответствующим образом управлять исполнительным механизмом. Связь с внешней средой является необходимым условием работы манипуляционного робота. В тех случаях, когда в контуре управления присутствует человек, именно он осуществляет эту связь. Однако в ряде случаев присутствие человека нежелательно, а часто невозможно. По- этому возникает необходимость в самостоятельной обработке роботом информации о внешней среде, без участия человека.
Действия в экстремальных условиях, когда оператор не в состоянии осуществлять непосредственное управление роботом требуют известной доли самостоятельности от робота, что приводит к разработке интеллектуальных робототехнических систем. В современных научных исследованиях, направленных на создание интеллектуальных роботов, уделяется внимание экспертным системам.
Уже с середины XX века подобные системы применяются в целом ряде сфер хозяйственной деятельности человека. К числу прикладных применений робототехнических систем относятся: изготовление деталей и сборных конструкций различной сложности, обслуживание складов, проведение военных операций и аварийно - спасательных работ, работа по дому. Применяются роботы и в таких областях, как освоение планет Солнечной системы, медицина, индустрия
развлечений и другое.
Экспертная система - это система искусственного интеллекта, включающая знания об определенной слабо структурированной и трудно формализуемой предметной области и способная предлагать и объяснять человеку разумные
решения.
Главным отличием интеллектуальных роботов является способность выполнения требуемых функций в неполнозадачной или неопределенной среде при внешних возмущающих воздействиях случайного характера. К возмущениям подобного рода могут относиться непредусмотренное изменение целей функционирования робота, непредсказуемое появление посторонних объектов в зоне его работы, изменение собственных характеристик в процессе эксплуатации.
эффективности робота в таких условиях обладающей развитыми распознаванию обстановки,
Поддержание функциональной
предполагает наличие системы
управления,
по анализу и целесообразного
интеллектуальными возможностями формированию стратегии последовательности действий и синтезу исполнительных законов для их реализации с необходимыми показателями качества. За все это отвечает интеллектуальная система манипуляционного робота.
Для того, чтобы автономный манипулятор мог эффективно действовать в непредсказуемых условиях, ему необходимо оценивать складывающуюся в процессе работы обстановку и, принимая на основании этих данных некоторые решения, соответствующим образом управлять исполнительным механизмом. Связь с внешней средой является необходимым условием работы манипуляционного робота. В тех случаях, когда в контуре управления присутствует человек, именно он осуществляет эту связь. Однако в ряде случаев присутствие человека нежелательно, а часто невозможно. По- этому возникает необходимость в самостоятельной обработке роботом информации о внешней среде, без участия человека.
Действия в экстремальных условиях, когда оператор не в состоянии осуществлять непосредственное управление роботом требуют известной доли самостоятельности от робота, что приводит к разработке интеллектуальных робототехнических систем. В современных научных исследованиях, направленных на создание интеллектуальных роботов, уделяется внимание экспертным системам.
Уже с середины XX века подобные системы применяются в целом ряде сфер хозяйственной деятельности человека. К числу прикладных применений робототехнических систем относятся: изготовление деталей и сборных конструкций различной сложности, обслуживание складов, проведение военных операций и аварийно - спасательных работ, работа по дому. Применяются роботы и в таких областях, как освоение планет Солнечной системы, медицина, индустрия
развлечений и другое.
Экспертная система - это система искусственного интеллекта, включающая знания об определенной слабо структурированной и трудно формализуемой предметной области и способная предлагать и объяснять человеку разумные
решения.
Главным отличием интеллектуальных роботов является способность выполнения требуемых функций в неполнозадачной или неопределенной среде при внешних возмущающих воздействиях случайного характера. К возмущениям подобного рода могут относиться непредусмотренное изменение целей функционирования робота, непредсказуемое появление посторонних объектов в зоне его работы, изменение собственных характеристик в процессе эксплуатации.
эффективности робота в таких условиях обладающей развитыми распознаванию обстановки,
Поддержание функциональной
предполагает наличие системы
управления,
по анализу и целесообразного
интеллектуальными возможностями формированию стратегии последовательности действий и синтезу исполнительных законов для их реализации с необходимыми показателями качества. За все это отвечает интеллектуальная система манипуляционного робота.
✅ Заключение
Было исследовано и проведено моделирование эффективности различных методов решения прямой и обратной задачи робототехники. Также применены на практике методы решения прямой и обратной задачи робототехники. Прямая задача заключается в том, чтобы найти декартовы координаты охвата манипулятора. Обратная задача же состоит в поиске с помощью симлекс - метода углов в сочленениях робота с помощью заданных координат охвата робота. Реализовано планирование траекторий типа 4-3-4 для одного сочленения манипуляционного робота. Проведена оценка точности. В работе исследована эффективность применения интеллектуальных алгоритмов управления роботом. Рассмотрены алгоритмы фаззификации и дефаззификации, синтезированы продукционные правила средствами MATLAB реализован алгоритм нечеткого вывода Сугено. Эффективность работы данного алгоритма подтверждена исследованиями качества работы фаззи регулятора при отработке позиционной системой управления одним сочленением манипуляционного робота спланированной на предыдущих этапах исследования траектории типа 4-3-4.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.