МОДЕЛЮВАННЯ ПРИТИСКНИХ МАГНІТІВ МОБІЛЬНИХ РОБОТІВ КОЛО-ПОЛЬОВИМ МЕТОДОМ
ARTICLE_8 PDF (English)

Ключові слова

clamping electromagnets
mobile robot
modeling
circle-field method
traction characteristics притискні електромагніти
мобільний робот
математичне моделювання
коло-польовий метод
характеристики

Як цитувати

[1]
Cherno, O., Gerasin, O., Topalov, A., Stakanov, D., Hurov, A. і Vyzhol , Y. 2021. МОДЕЛЮВАННЯ ПРИТИСКНИХ МАГНІТІВ МОБІЛЬНИХ РОБОТІВ КОЛО-ПОЛЬОВИМ МЕТОДОМ. ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА. 3 (Квіт 2021), 058. DOI:https://doi.org/10.15407/techned2021.03.058.

Анотація

У сучасному суднобудуванні та судноремонті існує перелік складних завдань, які потрібно вирішити для підвищення продуктивності праці та зменшення основних витрат. Хороші результати у вирішенні цих завдань показує автоматизація із впровадженням різнотипних роботів. Мобільні роботи, здатні переміщуватися та виконувати задані технологічні операції на феромагнітних поверхнях різного просторового розташування, обладнують власними системами керування, рушіями та притискними пристроями. Зазвичай надійність магніта та безпека таких роботів знаходяться в прямій залежності від належного уявлення розробників про їхню поведінку, яка описується математично для окремих частин або робота в цілому з метою коректного вирішення проблем керування. В статті розглянуто процес побудови імітаційних моделей притискних електромагнітів мобільних роботів з використанням покращеного коло-польового методу на прикладі електромагніта BR-65/30. Модель побудовано на основі інтерпольованих залежностей потокозчеплення та електромагнітної сили від магніторушійної сили та величини повітряного зазору, отриманих шляхом числових розрахунків магнітного поля. За допомогою розробленої моделі досліджено динамічні властивості електромагніту і отримано сімейство його тягових характеристик, що можуть бути використані для автоматичного керування притискним пристроєм. Бібл. 25, рис. 5, табл. 3.

https://doi.org/10.15407/techned2021.03.058
ARTICLE_8 PDF (English)

Посилання

Christensen L., Fischer N., Kroffke S., Lemburg J., Ahlers R. Cost-effective autonomous robots for ballast water tank inspection. Journal of Ship Production and Design. 2011. 27 (3). Pp. 127-136.

Ross B., Bares J., Fromme C. A semi-autonomous robot for stripping paint from large vessels. The International Journal of Robotics Research. 2003. Vol. 22(7-8). Pp. 617-626. DOI: https://doi.org/10.1177/02783649030227010.

Kondratenko Y.P., Kozlov A.V. Parametric optimization of fuzzy control systems based on hybrid particle swarm algorithms with elite strategy. Journal of Automation and Information Sciences. 2019. Vol. 51. Issue 12. Pp. 25-45.

Tosun O., Akin H.L., Tokhi M.O., Virk G.S. Mobile robotics: solutions and challenges. Proc. of the 12th International Conference on Climbing and Walking Robots and the Support Technologies for Mobile Machines. Istanbul, Turkey. 2009.

Taranov M., Rudolph J., Wolf C., Kondratenko Y., Gerasin O. Advanced approaches to reduce number of actors in a magnetically-operated wheel-mover of a mobile robot. Proc. of the 2017 13th International Conference Perspective Technologies and Methods in MEMS Design (MEMSTECH). Polyana, Ukraine, 2017. Pp. 96-100. DOI: https://doi.org/10.1109/MEMSTECH.2017.7937542

Souto D., Faiña, A., Deibe, A., Lopez-Peña, F., Duro, R. J. A robot for the unsupervised grit-blasting of ship hulls. International Journal of Advanced Robotic Systems. 2012. Vol. 9. Pp. 1-16.

Siciliano B., Khatib O. Springer handbook of robotics. Springer, 2016. 1611 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-32552-1

Faina A., Orjales F., Souto D., Bellas F., Duro R. A modular architecture for developing robots for industrial applications. Advances in Intelligent Robotics and Collaborative Automation. River Publishers, 2015.

Kondratenko Y.P., Rudolph J., Kozlov O.V., Zaporozhets Y.M., Gerasin O.S. Neuro-fuzzy observers of clamping force for magnetically operated movers of mobile robots. Tekhnichna Electrodynamica. 2017. No 5. P. 53-61. (Ukr) DOI: https://doi.org/10.15407/techned2017.05/053

Gradetskiy V., Rachkov M. Robots for vertical movement. Moscow: RF Ministry of Education Publisher, 1997. (Rus)

Souto D., Faiсa A., Lуpez-Peсa F., Duro R.J. Lappa: a new type of robot for underwater non-magnetic and complex hull cleaning. Proc. of IEEE International Conference Robotics and Automation. Karlsruhe, Germany, May 6-10, 2013. Pp. 3394-3399. DOI: https://doi.org/10.1109/ICRA.2013.6631053

Zaporozhets Y. M., Kondratenko Y. P. Objectives and features of the control of magnetic mover wheeled mobile robot. Elkctronnoe Modelirovanie. 2013. Vol. 35. No 5. Pp. 109-123. (Rus).

Kondratenko Y., Topalov A., Gerasin O. Analysis and modeling of the slip signals’ registration processes based on sensors with multicomponent sensing elements. Proc. of the 13th International Conference CADSM 2015, Lviv, Ukraine, February 24-27, 2015. Pp. 109-112.

Kondratenko Y.P., Kozlov O.V. Generation of rule bases of fuzzy systems based on modified ant colony algorithms. Journal of Automation and Information Sciences, 2019. Vol. 51. Issue 3. Pp. 4-25. DOI: https://doi.org/10.1615/JAutomatInfScien.v51.i3.20

Kondratenko Y., Zaporozhets Y., Rudolph J., Gerasin O., Topalov A., Kozlov O. Modeling of clamping magnets interaction with ferromagnetic surface for wheel mobile robots. International Journal of Computing. 2018. No. 17 (1). Pp. 33-46. DOI: https://doi.org/10.47839/ijc.17.1.947

Vaskovskiy Yu.N. Prospects for modeling the dynamic modes of electromechanical transducers based on circle-field methods. Electrical engineering and electromechanics. 2003. No. 1. Pp. 23-25. (Rus.)

Neyman L., Neyman V., Shabanov A. Vibration dynamics of an electromagnetic drive with a half-period rectifier. Proc. of 18-th International Conference of Young Specialists Micro/nanotechnologies and Electron Devices EDM. Novosibirsk, RF. 2017. Pp. 503-506.

Polivanov K.M. Theoretical foundations of electrical engineering. Part 3: Electromagnetic field theory. Moskva: Energiia, 1969. 352 p. (Rus)

Kondratenko Y. P., Zaporozhets Y. M., Rudolph J., Gerasin O. S., Topalov A. M., Kozlov O. V. Features of clamping electromagnets using in wheel mobile robots and modeling of their interaction with ferromagnetic plate. Proc. of the 9th IEEE International Conference Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS). Bucharest, Romania, 2017. Vol. 1. P. 453-458. DOI: https://doi.org/10.1109/IDAACS.2017.8095122

Lvov E.L. Relationship between different methods of calculating static traction forces in electromagnetic systems. Proceedings of the Moscow Energy Institute. 1951. Issue VII.

Tcherno A.A. Dynamic model of an electromagnetic vibrating drive. Tekhnichna Electrodynamica. 2014. No 2. P. 37-43. (Rus)

Cherno O.O., Monchenko M.Y. Energy efficiency of the vibratory device electromagnetic drive system. Tekhnichna Electrodynamica. 2016. No 1. Pp. 20-25. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2016.01.020

Bairun Electric Store. Electromagnet 65*30 mm, 80 kg, DC 5V/12V/24V. URL: https://goo.su/3hGb (accessed 15.11.2020 )

Cherkasova O.A. Research of the magnetic field of the permanent magnet by means of computer modeling. URL: https://goo.su/3Hgb. (accessed 15.11.2020) (Rus)

Cherno O., Hurov A., Bugrim L. Peculiarities of the creating of electromagnetic vibration drive systems mathematical models. Electromechanical and energy saving systems. 2018. Vol. 3(43). Pp. 45-51.(Ukr) DOI: https://doi.org/10.30929/2072-2052.2018.3.43.45-51

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Авторське право (c) 2021 Array

Переглядів анотації: 51 | Завантажень PDF: 7

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.