DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2025.11(42).127-134
Просторова жорсткість робочого органа верстата з комбінованою кінематикою
Про авторів
Амірсеідов Магомед Ельдарханович, здобувач вищої освіти на третьому (освітньо-науковому) рівні за спеціальністю «Прикладна механіка», Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0009-0001-5778-7065, e-mail: radiy.amirseidov@gmail.com
Кропівний Олександр Олександрович, здобувач вищої освіти на третьому (освітньо-науковому) рівні вищої освіти за спеціальністю «Прикладна механіка», Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6445-092Х, e-mail: a.krp78@gmail.com
Гречка Андрій Іванович, доцент, кандидат технічних наук, завідувач кафедри машинобудування, мехатроніки і робототехніки, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1188-7412, e-mail: angre17@gmail.com
Анотація
У статті наведено теоретичні викладки для визначення матриці жорсткості робочого органа верстата на основі двохкоординатного механізму паралельної структури з ланками змінної довжини. Для визначення матриці жорсткості використано метод розкладення на прості пружини, згідно якого ланки механізму паралельної структури розглядаються як прості лінійні та крутильні пружини (або їх комбінації), а матриця жорсткості механізму паралельної структури визначається як поєднання матриць жорсткості усіх ланок-пружин.
Ключові слова
просторова жорсткість, матриця жорсткості, механізм паралельної структури, верстат комбінованої структури
Повний текст:
PDF
Посилання
1. Machine Tool : Pat. 35361 Ukraine : IPC B23B 41/00. No u200805562 ; filed 29.04.2008 ; published 10.09.2008 ; Bulletin No 17. [in Ukrainian]
2. Gosselin, C. & Zhang D. (2002) Stiffness analysis of parallel mechanisms using a lumped model. International Journal of Robotics and Automation, 17(1), 17-27.
3. Quennouelle, C., & Gosselin, C. (2008). Stiffness matrix of compliant parallel mechanisms. In J. Lenarčič & P. Wenger (Eds.), Advances in robot kinematics: Analysis and design (pp. 331–341). Springer Netherlands. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-8600-7_34
4. Chakarov, D. (2003). Approaches of stiffness control of parallel manipulators with actuation redundancy. In Proceedings of the International Scientific Conference PRACTRO’03 (pp. 199–206). Varna, Bulgaria.
5. Carbone, G., Ceccarelli, M. (2010) Comparison of indices for stiffness performance evaluation. Front. Mech. Eng. China, (5), 270–278. https://doi.org/10.1007/s11465-010-0023-z.
6. Kyrychenko, A. M., & Strutynskyi, V. B. (2010). Spatial stiffness of equipment with parallel kinematics. Bulletin of ZhDTU, (8), 88–97. [in Ukrainian]
7. Strutynskyi, V. B., & Kyrychenko, A. M. (2010). Mathematical apparatus of sixth-order vectors for calculating the stiffness of spatial parallel manipulators. Bulletin of Sumy State University, Technical Sciences Series, (2), 142–154. [in Ukrainian]
8. Huang, S., & Schimmels, J. M. (2000). The eigenscrew decomposition of spatial stiffness matrices. IEEE Transactions on Robotics and Automation, 16(2), 146–156. https://doi.org/10.1109/70.843171
9. Kyrychenko, A. M. (2010). Stiffness matrix of spatial mechanisms with parallel structure and elastic links. Design, Manufacturing, and Operation of Agricultural Machinery: National Interdepartmental Scientific and Technical Collection. 40(1), 256–262. Kirovohrad: KNTU. [in Ukrainian]
10. Gonçalves R., Carbone G, Carvalho J. & Ceccarelli M. (2016). A comparison of stiffness analysis methods for robotic systems. International journal of mechanics and control, 17 (2), 35–58.
11. Hoevenaars, A. G., Lambert, P., & Herder, J. L. (2016). Jacobian-based stiffness analysis method for parallel manipulators with non-redundant legs. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 230(3), 341–352. https://doi.org/10.1177/0954406215602283
12. Kyrychenko, A. M., Lenchenko, L. V., & Zaika, A. M. (2008). Analysis of the kinematics of a machine tool with a two-coordinate parallel structure mechanism “bipode”. Bulletin of Ternopil State Technical University, (2), 74–81 [in Ukrainian].
Пристатейна бібліографія
1. Верстат : Пат. на корисну модель 35361 Україна : МПК B23B 41/00. – № u200805562 ; заявл. 29.04.2008 ; опубл. 10.09.2008 ; Бюл. № 17.
2. Gosselin C., Zhang D. Stiffness analysis of parallel mechanisms using a lumped model. International Journal of Robotics and Automation. 2002. Vol. 17(1). P. 17-27.
3. Quennouelle C., Gosselin C. Stiffness Matrix of Compliant Parallel Mechanisms. Advances in Robot Kinematics: Analysis and Design. Part 5. Springer Netherlands, 2008. P. 331-341.
4. Chakarov D. Approaches of Stiffness Control of Parallel Manipulators with Actuation Redundancy. Proc. of the International Scientific Conference PRACTRO'03, Yune 10-13. Varna, 2003. P. 199-206.
5. Carbone G., Ceccarelli M. Comparison of indices for stiffness performance evaluation. Frontiers of Mechanical Engineering in China. 2010. No 5. P. 270-278. https://doi.org/10.1007/s11465-010-0023-z.
6. Кириченко А.М., Струтинський В.Б. Просторова жорсткість обладнання з паралельною кінематикою. Вісник ЖДТУ. 2010. №8. С. 88-97.
7. Струтинський В. Б., Кириченко А. М. Математичний апарат векторів шостого порядку для розрахунків жорсткості просторових механізмів паралельної структури. Вісник Сумського державного університету. Серія «Технічні науки». Суми : СумДУ, 2010. № 2. С. 142-154.
8. Huang S., Schimmels J. M. The eigenscrew decomposition of spatial stiffness matrices. IEEE Trans. Robotics Automation. 2000. Vol. 6, No. 2. P. 146-156.
9. Кириченко А. М. Матриця жорсткості просторових механізмів паралельної структури з пружними ланками. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин: загальнодерж. міжвід. наук.-техн. зб. Кіровоград: КНТУ, 2010. Вип. 40, ч. 1. С. 256-262.
10. Gonçalves R., Carbone G, Carvalho J., Ceccarelli M. (2016). A comparison of stiffness analysis methods for robotic systems. International journal of mechanics and control. 2016. 17 (2), 35-58.
11. Hoevenaars A.G., Lambert P., Herder J.L. Jacobian-based stiffness analysis method for parallel manipulators with non-redundant legs. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science. 2015; 230(3):341-352. doi:10.1177/0954406215602283
12. Кириченко А. М., Ленченко Л. В., Заїка А. М. Аналіз кінематики верстата з двохкоординатним механізмом паралельної структури «біпод». Вісник Тернопільського державного технічного університету. Тернопіль : ТДТУ, 2008. № 2. С. 74-81.
Copyright (c) 2025 А. М. Кириченко, О. О. Кропівний, М. Е. Амірсеідов
v
Просторова жорсткість робочого органа верстата з комбінованою кінематикою
Про авторів
Амірсеідов Магомед Ельдарханович, здобувач вищої освіти на третьому (освітньо-науковому) рівні за спеціальністю «Прикладна механіка», Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0009-0001-5778-7065, e-mail: radiy.amirseidov@gmail.com
Кропівний Олександр Олександрович, здобувач вищої освіти на третьому (освітньо-науковому) рівні вищої освіти за спеціальністю «Прикладна механіка», Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6445-092Х, e-mail: a.krp78@gmail.com
Гречка Андрій Іванович, доцент, кандидат технічних наук, завідувач кафедри машинобудування, мехатроніки і робототехніки, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1188-7412, e-mail: angre17@gmail.com
Анотація
Ключові слова
Повний текст:
PDFПосилання
1. Machine Tool : Pat. 35361 Ukraine : IPC B23B 41/00. No u200805562 ; filed 29.04.2008 ; published 10.09.2008 ; Bulletin No 17. [in Ukrainian]
2. Gosselin, C. & Zhang D. (2002) Stiffness analysis of parallel mechanisms using a lumped model. International Journal of Robotics and Automation, 17(1), 17-27.
3. Quennouelle, C., & Gosselin, C. (2008). Stiffness matrix of compliant parallel mechanisms. In J. Lenarčič & P. Wenger (Eds.), Advances in robot kinematics: Analysis and design (pp. 331–341). Springer Netherlands. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-8600-7_34
4. Chakarov, D. (2003). Approaches of stiffness control of parallel manipulators with actuation redundancy. In Proceedings of the International Scientific Conference PRACTRO’03 (pp. 199–206). Varna, Bulgaria.
5. Carbone, G., Ceccarelli, M. (2010) Comparison of indices for stiffness performance evaluation. Front. Mech. Eng. China, (5), 270–278. https://doi.org/10.1007/s11465-010-0023-z.
6. Kyrychenko, A. M., & Strutynskyi, V. B. (2010). Spatial stiffness of equipment with parallel kinematics. Bulletin of ZhDTU, (8), 88–97. [in Ukrainian]
7. Strutynskyi, V. B., & Kyrychenko, A. M. (2010). Mathematical apparatus of sixth-order vectors for calculating the stiffness of spatial parallel manipulators. Bulletin of Sumy State University, Technical Sciences Series, (2), 142–154. [in Ukrainian]
8. Huang, S., & Schimmels, J. M. (2000). The eigenscrew decomposition of spatial stiffness matrices. IEEE Transactions on Robotics and Automation, 16(2), 146–156. https://doi.org/10.1109/70.843171
9. Kyrychenko, A. M. (2010). Stiffness matrix of spatial mechanisms with parallel structure and elastic links. Design, Manufacturing, and Operation of Agricultural Machinery: National Interdepartmental Scientific and Technical Collection. 40(1), 256–262. Kirovohrad: KNTU. [in Ukrainian]
10. Gonçalves R., Carbone G, Carvalho J. & Ceccarelli M. (2016). A comparison of stiffness analysis methods for robotic systems. International journal of mechanics and control, 17 (2), 35–58.
11. Hoevenaars, A. G., Lambert, P., & Herder, J. L. (2016). Jacobian-based stiffness analysis method for parallel manipulators with non-redundant legs. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 230(3), 341–352. https://doi.org/10.1177/0954406215602283
12. Kyrychenko, A. M., Lenchenko, L. V., & Zaika, A. M. (2008). Analysis of the kinematics of a machine tool with a two-coordinate parallel structure mechanism “bipode”. Bulletin of Ternopil State Technical University, (2), 74–81 [in Ukrainian].
Пристатейна бібліографія
1. Верстат : Пат. на корисну модель 35361 Україна : МПК B23B 41/00. – № u200805562 ; заявл. 29.04.2008 ; опубл. 10.09.2008 ; Бюл. № 17.
2. Gosselin C., Zhang D. Stiffness analysis of parallel mechanisms using a lumped model. International Journal of Robotics and Automation. 2002. Vol. 17(1). P. 17-27.
3. Quennouelle C., Gosselin C. Stiffness Matrix of Compliant Parallel Mechanisms. Advances in Robot Kinematics: Analysis and Design. Part 5. Springer Netherlands, 2008. P. 331-341.
4. Chakarov D. Approaches of Stiffness Control of Parallel Manipulators with Actuation Redundancy. Proc. of the International Scientific Conference PRACTRO'03, Yune 10-13. Varna, 2003. P. 199-206.
5. Carbone G., Ceccarelli M. Comparison of indices for stiffness performance evaluation. Frontiers of Mechanical Engineering in China. 2010. No 5. P. 270-278. https://doi.org/10.1007/s11465-010-0023-z.
6. Кириченко А.М., Струтинський В.Б. Просторова жорсткість обладнання з паралельною кінематикою. Вісник ЖДТУ. 2010. №8. С. 88-97.
7. Струтинський В. Б., Кириченко А. М. Математичний апарат векторів шостого порядку для розрахунків жорсткості просторових механізмів паралельної структури. Вісник Сумського державного університету. Серія «Технічні науки». Суми : СумДУ, 2010. № 2. С. 142-154.
8. Huang S., Schimmels J. M. The eigenscrew decomposition of spatial stiffness matrices. IEEE Trans. Robotics Automation. 2000. Vol. 6, No. 2. P. 146-156.
9. Кириченко А. М. Матриця жорсткості просторових механізмів паралельної структури з пружними ланками. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин: загальнодерж. міжвід. наук.-техн. зб. Кіровоград: КНТУ, 2010. Вип. 40, ч. 1. С. 256-262.
10. Gonçalves R., Carbone G, Carvalho J., Ceccarelli M. (2016). A comparison of stiffness analysis methods for robotic systems. International journal of mechanics and control. 2016. 17 (2), 35-58.
11. Hoevenaars A.G., Lambert P., Herder J.L. Jacobian-based stiffness analysis method for parallel manipulators with non-redundant legs. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science. 2015; 230(3):341-352. doi:10.1177/0954406215602283
12. Кириченко А. М., Ленченко Л. В., Заїка А. М. Аналіз кінематики верстата з двохкоординатним механізмом паралельної структури «біпод». Вісник Тернопільського державного технічного університету. Тернопіль : ТДТУ, 2008. № 2. С. 74-81.
Copyright (c) 2025 А. М. Кириченко, О. О. Кропівний, М. Е. Амірсеідов v