Mathematical model of the painting robot
Result description
The main objective of this research work was to create a technological and mathematical model of the robotic arm movement for conducting painting work. The model has streamlined the speed and quality of painting work with respect to material savings. For experiment was chosen model of the robotic arm, which corresponds in its construction robots commonly used in industrial production. This model of the robot was adapted to the conditions of carrying out painting work. The mathematical model is designed to find the optimal trajectory for moving the robotic arm, where the focus is placed on minimizing the path length of movement of the robots endpoint, thus reducing overall energy consumption for the work. First, the optimal mathematical modeling method was chosen. It was selected according to conditions and parameters of the robotic arm. Thanks to the applied method the software that helped to create the algorithm was chosen. Subsequently a computer simulation and calculation of the optimal movement using a combination of virtual circles and trigonometric functions was performed. Further all relevant angles and calculation of the robotic arm rotation in space for each admissible variant were checked. The last step was the selection of the optimal trajectory of the robotic arm in 3D space.
Keywords
matematický modelrobotické ramenomalířské prácetrajektorie dráhyoptimální pohyb
The result's identifiers
Result code in IS VaVaI
Result on the web
—
DOI - Digital Object Identifier
—
Alternative languages
Result language
čeština
Original language name
Matematický model malířského robota
Original language description
Hlavní cíl výzkumné práce bylo vytvoření technologicko-matematického modelu pohybu robotického ramene při provádění malířských prací, jenž by zefektivnil rychlost a kvalitu prováděných prací s ohledem na úsporu materiálu. Pro experiment byl zvolen model robotického ramene, které svojí konstrukcí odpovídá robotů, které se používají ve strojní průmyslové výrobě. Tento model byl adaptován do podmínek pro provádění malířských prací. Matematický model je určen k nalezení optimální trajektorie pro pohyb robotického ramene, přičemž je kladen důraz na to, aby délka dráhy pohybu koncového bodu ramene robotu byla minimalizována a tím se snížila i celková spotřeba energie pro danou stavební činnost. Nejprve byla zvolena optimální matematická metoda modelování, kterou byla volena dle okrajových podmínek prostředí a parametrů robotického ramene. Dle aplikované metody byl dále vybrán software, pomocí kterého byl vytvořen algoritmus, a zavedeny okrajové podmínky. Následně byla provedena počítačová simulace a výpočet optimálního pohybu za použití kombinace virtuálních kružnic, sinové a kosinové věty. Dále byla provedena kontrola všech přípustných úhlů a výpočet pootočení robotické ruky v prostoru pro každou přípustnou variantu. Posledním krokem byl výběr optimální trajektorie pohybu robotického ramene ve 3D prostoru.
Czech name
Matematický model malířského robota
Czech description
Hlavní cíl výzkumné práce bylo vytvoření technologicko-matematického modelu pohybu robotického ramene při provádění malířských prací, jenž by zefektivnil rychlost a kvalitu prováděných prací s ohledem na úsporu materiálu. Pro experiment byl zvolen model robotického ramene, které svojí konstrukcí odpovídá robotů, které se používají ve strojní průmyslové výrobě. Tento model byl adaptován do podmínek pro provádění malířských prací. Matematický model je určen k nalezení optimální trajektorie pro pohyb robotického ramene, přičemž je kladen důraz na to, aby délka dráhy pohybu koncového bodu ramene robotu byla minimalizována a tím se snížila i celková spotřeba energie pro danou stavební činnost. Nejprve byla zvolena optimální matematická metoda modelování, kterou byla volena dle okrajových podmínek prostředí a parametrů robotického ramene. Dle aplikované metody byl dále vybrán software, pomocí kterého byl vytvořen algoritmus, a zavedeny okrajové podmínky. Následně byla provedena počítačová simulace a výpočet optimálního pohybu za použití kombinace virtuálních kružnic, sinové a kosinové věty. Dále byla provedena kontrola všech přípustných úhlů a výpočet pootočení robotické ruky v prostoru pro každou přípustnou variantu. Posledním krokem byl výběr optimální trajektorie pohybu robotického ramene ve 3D prostoru.
Classification
Type
D - Article in proceedings
CEP classification
JN - Civil engineering
OECD FORD branch
—
Result continuities
Project
—
Continuities
S - Specificky vyzkum na vysokych skolach
Others
Publication year
2016
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data specific for result type
Article name in the collection
Juniorstav 2016, sborník abstraktů
ISBN
978-80-214-5311-1
ISSN
—
e-ISSN
—
Number of pages
1
Pages from-to
109-109
Publisher name
Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební
Place of publication
Brno
Event location
Brno
Event date
Jan 28, 2016
Type of event by nationality
EUR - Evropská akce
UT code for WoS article
—
Basic information
Result type
D - Article in proceedings
CEP
JN - Civil engineering
Year of implementation
2016