Введение
ГЛАВА 1. Обзор роботов для перемещения в трубах и методов их проектирования 10
1.1 Классификация параллельных механизмов 10
1.1.1 Робот с тремя степенями свободы 12
1.1.2 Робот с шестью степенями свободы 13
1.2 Обзор классических внутритрубных роботов 14
1.2.1 Колесные роботы 16
1.2.2 Винтообразные роботы 18
1.2.3 Змеевидные роботы 19
1.2.4 Шагающие роботы 20
1.3 Трубные роботы параллельной структуры 21
1.3.1 Внетрубный робот 23
1.3.2 Трубный робот 23
1.3.3 Робот типа додекапода Саяпина- Синева 24
1.4 Выводы по первой главе 29
ГЛАВА 2. Математическое моделирование кинематики додекапода и построение его рабочего пространства 31
2.1 Определение числа степеней свободы додекапода 31
2.2 Кинематический анализ
2.2.1 Обратная позиционная задача 34
2.2.2 Прямая позиционная задача 37
2.2.3 Ориентация платформы 39
2.3 Рабочее пространство додекапода 40
2.3.1 Алгоритм конечномерной аппроксимации рабочего пространства додекапода 40
2.3.2 Объем рабочего пространства 43
2.4 Выводы по второй главе 44
ГЛАВА 3. Математическое моделирование динамики додекапода 46
3.1 Математическое обоснование 46
3.2 Динамический анализ шарниров 50
3.3 Динамический анализ штанг 52
3.4 Математическое моделирование динамики додекапода средствами системы Matlab Simulink 55
3.5 Выводы по третьей главе 64
ГЛАВА 4. Синтез алгоритмов движения додекапода в прямолинейных, криволинейных и пересекающихся цилиндрических трубах 65
4.1 Прямолинейные трубы постоянного сечения 65
4.2 Прямолинейные трубы переменного сечения 66
4.3 Криволинейные трубы постоянного сечения 73
4.4 Самопересекающиеся трубы постоянного сечения 79
4.5 Выводы по четвертой главе 80
ГЛАВА 5. Программный комплекс «додекапод» 81
5.1 Структура комплекса 81
5.2 Решение позиционной задачи
5.2.1 Решение прямой позиционной задачи 82
5.2.2 Конечномерная аппроксимация рабочего пространства 84
5.2.3 Вычисление объема рабочего пространства додекапода на основе его конечномерной аппроксимации 87
5.3 Моделирующий модуль 88
5.3.1 Simulink динамическая модель додекапода 88
5.3.2 SolidWorks динамическая модель додекапода 91
5.4. Выводы по пятой главе 96
Заключение 98
Список литературы
