А.И. Жильцов, В.С. Жуков, Д.А. Рылеев
4
чем эта ошибка тем больше, чем большее количество времени мани-
пулятор работает в переходных режимах, в которых происходит
изменение скоростей движения, изменение конфигурации манипуля-
тора. Следовательно, идеологическая составляющая построения си-
стемы управления заключается в следующем: по возможности так
строить траектории движения, чтобы переходных режимов было как
можно меньше. Манипулятор как можно дольше должен осуществ-
лять движения по стационарным состояниям (с постоянными угло-
выми скоростями на каждом приводе).
Возможность выбора наилучшего варианта с точки зрения обес-
печения плавности движения открывается при наличии избыточности
степеней свободы. Это означает, что количество степеней свободы
манипулятора должно быть по крайней мере больше шести. Такая
конструкция манипуляторов реализована, например, в упомянутом
выше комплексе MIRO. Не существует простого алгоритмического
метода решения обратной задачи о скорости, если число степеней
свободы более шести. Известны методы решения этой задачи, но все
они в той или иной степени эвристические, основаны на методах оп-
тимизации и по сути своей являются методами «отхода от запрещен-
ных конфигураций». Иными словами, решение выбирается так, что-
бы оно не попало в область запрещенных конфигураций. Однако это
решение не всегда получается оптимальным с точки зрения плавно-
сти и естественности движения.
Если же решение все-таки удается найти, то на реальном аппара-
те всегда будет присутствовать дрейф параметров приводов, люфты и
погрешности изготовления. Это будет проявляться как некое сторон-
нее воздействие, которое рассчитать аналитически невозможно. По-
этому необходимо принятие определенных мер, нивелирующих эти
нежелательные воздействия. Такие меры будем называть
динамиче-
ской коррекцией
, т. е. коррекцией проявлений неидеальности кон-
струкции манипулятора, выражающихся в отклонении динамических
параметров от идеальных (наличие инерции приводов, люфтов в ре-
дукторах и т. д.).
Скорректировать движение манипулятора можно введением до-
полнительного вектора скорости, приложенного к инструменту, ко-
торый приводит к уменьшению отклонения текущего положения
инструмента от заданного положения. Тогда одновременное дей-
ствие целенаправленного движения, формируемого с помощью
решения обратной кинематической задачи, и корректирующего воз-
действия сведет к минимуму проявления неидеальности конструк-
ции манипулятора.
При применении известного подхода к управлению шестизвен-
ными манипуляторами такая коррекция работает следующим обра-
