Компьютерные исследования и моделирование
RUS  ENG    ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB  
Общая информация
Последний выпуск
Архив

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Компьютерные исследования и моделирование:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Компьютерные исследования и моделирование, 2023, том 15, выпуск 6, страницы 1535–1553
DOI: https://doi.org/10.20537/2076-7633-2023-15-6-1535-1553
(Mi crm1134)
 

МОДЕЛИ В ФИЗИКЕ И ТЕХНОЛОГИИ

Калибровка эластостатической модели манипулятора с использованием планирования эксперимента на основе методов искусственного интеллекта

Д. И. Попов

Центр технологий компонентов робототехники и мехатроники, Университет Иннополис, Россия, 420500, Иннополис, ул. Университетская, д. 1
Список литературы:
Аннотация: В данной работе показаны преимущества использования алгоритмов искусственного интеллекта для планирования эксперимента, позволяющих повысить точность идентификации параметров для эластостатической модели робота. Планирование эксперимента для робота заключается в подборе оптимальных пар «конфигурация – внешняя сила» для использования в алгоритмах идентификации, включающих в себя несколько основных этапов. На первом этапе создается эластостатическая модель робота, учитывающая все возможные механические податливости. Вторым этапом выбирается целевая функция, которая может быть представлена как классическими критериями оптимальности, так и критериями, напрямую следующими из желаемого применения робота. Третьим этапом производится поиск оптимальных конфигураций методами численной оптимизации. Четвертым этапом производится замер положения рабочего органа робота в полученных конфигурациях под воздействием внешней силы. На последнем, пятом, этапе выполняется идентификация эластостатичесих параметров манипулятора на основе замеренных данных.
Целевая функция для поиска оптимальных конфигураций для калибровки индустриального робота является ограниченной в силу механических ограничений как со стороны возможных углов вращения шарниров робота, так и со стороны возможных прикладываемых сил. Решение данной многомерной и ограниченной задачи является непростым, поэтому предлагается использовать подходы на базе искусственного интеллекта. Для нахождения минимума целевой функции были использованы следующие методы, также иногда называемые эвристическими: генетические алгоритмы, оптимизация на основе роя частиц, алгоритм имитации отжига т. д. Полученные результаты были проанализированы с точки зрения времени, необходимого для получения конфигураций, оптимального значения, а также итоговой точности после применения калибровки. Сравнение показало преимущество рассматриваемых техник оптимизации на основе искусственного интеллекта над классическими методами поиска оптимального значения. Результаты данной работы позволяют уменьшить время, затрачиваемое на калибровку, и увеличить точность позиционирования рабочего органа робота после калибровки для контактных операций с высокими нагрузками, например таких, как механическая обработка и инкрементальная формовка.
Ключевые слова: моделирование жесткости, эластостатическая калибровка, индустриальный робот, планирование эксперимента
Финансовая поддержка Номер гранта
Российский научный фонд 22-41-02006
Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (грант 22-41-02006).
Поступила в редакцию: 12.09.2023
Исправленный вариант: 06.10.2023
Принята в печать: 13.10.2023
Тип публикации: Статья
УДК: 004.896: 621.865
Образец цитирования: Д. И. Попов, “Калибровка эластостатической модели манипулятора с использованием планирования эксперимента на основе методов искусственного интеллекта”, Компьютерные исследования и моделирование, 15:6 (2023), 1535–1553
Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{Pop23}
\by Д.~И.~Попов
\paper Калибровка эластостатической модели манипулятора с использованием планирования эксперимента на основе методов искусственного интеллекта
\jour Компьютерные исследования и моделирование
\yr 2023
\vol 15
\issue 6
\pages 1535--1553
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/crm1134}
\crossref{https://doi.org/10.20537/2076-7633-2023-15-6-1535-1553}
Образцы ссылок на эту страницу:
  • https://www.mathnet.ru/rus/crm1134
  • https://www.mathnet.ru/rus/crm/v15/i6/p1535
  • Citing articles in Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles in Google Scholar: Russian articles, English articles
    Компьютерные исследования и моделирование
     
      Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация посетителей портала  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2024