Публікація: Математична модель адаптивного ієрархічного високорівневого керування триланкового колаборативного робота-маніпулятора
Завантаження...
Дата
2025
Назва журналу
ISSN журналу
Назва тома
Видавництво
ХНУРЕ
Анотація
У контексті розвитку концепції Індустрія 5.0, яка передбачає тісну взаємодію між людиною та інтелектуальними автоматизованими системами, особливого значення набуває дослідження механізмів гнучкого й безпечного управління колаборативними роботами-маніпуляторами. Дослідження спрямовано на побудову математичної моделі ієрархічного високорівневого керування для триланкового колаборативного робота, що дає змогу адаптувати поведінку маніпулятора до динамічних змін у виробничому середовищі та наявності людини в робочій зоні. Мета статті – розроблення математичної моделі, що поєднує класичний підхід моделювання динаміки з такими методами: рівняння Ейлера – Лагранжа та сучасні адаптивні алгоритми регулювання, реалізовані за допомогою нечіткої логіки, що дає змогу оптимізувати швидкість і траєкторію руху виконавчих органів в умовах змінного навантаження та часткової невизначеності середовища. Запропонована модель реалізує багаторівневу архітектуру управління, що бере до уваги не лише фізичні параметри маніпулятора, а й когнітивні аспекти взаємодії з оператором та оточенням, шляхом побудови контролера на базі Fuzzy Rule. У статті запропоновано формалізацію математичних виразів, описано всі рівні системи керування, їх призначення та
взаємозв’язок, а також проведено чисельне моделювання за допомогою Python і PyCharm. Результати моделювання підтвердили ефективність запропонованої системи в умовах присутності людини, забезпечення безпечної відстані, адаптацію до навантаження та відповідність до заданих виробничих параметрів. Висновки. Запропонована модель здатна суттєво покращити якість управління маніпулятором в умовах Індустрії 5.0, особливо під час роботи в гібридних середовищах. Модель можна адаптувати до різних типів колаборативних роботів, що відкриває перспективи для її подальшого досконалення, зокрема завдяки інтеграції з нейромережевими підходами, глибоким навчанням та мультиагентними системами в межах розподіленого інтелектуального виробництва.
Опис
Ключові слова
Індустрія 5.0, колаборативний робот, ієрархічне управління, нечітка логіка, адаптивне керування, маніпулятор
Бібліографічний опис
Математична модель адаптивного ієрархічного високорівневого керування триланкового колаборативного робота-маніпулятора / І. Ш. Невлюдов, В. В. Євсєєв, С. С. Максимова, Р. В. Артюх // Сучасний стан наукових досліджень та технологій в промисловості. - 2025. - № 2 (32). - С. 58–68. - DOI : https://doi.org/10.30837/2522-9818.2025.2.058