Уравнения динамики транспортного робота для лесопромышленного комплекса

Главным стимулом для внедрения роботизированных технологий на российских предприятиях лесопромышленного комплекса (ЛПК) должно стать значительное повышение производительности труда. Роботизированные технологии помогают сохранить безостановочное производство, выполнять сложные, трудоёмкие и энергозатратные производственные операции 24 часа в сутки, улучшить условия труда на производстве. Кроме того, роботизация могла бы помочь отрасли справиться с теми вызовами, с которыми сегодня сталкивается отечественный ЛПК в условиях ограничения экспорта древесины. Важной темой становится переориентация предприятий на более глубокую переработку древесины в целях создания продукта с высокой добавленной стоимостью. Исключение возможности человеческой ошибки, скорость и точность выполнения процессов – всё это свидетельствует в пользу необходимости инвестиций в роботизированные технологии. Транспортные (подвижные) роботы (ТР) могут быть использованы не только в заводских условиях, но и в теплицах, оранжереях, питомниках, где посадки осуществляются в регулярном виде. Повышение эффективности таких систем связано прежде всего с повышением быстродействия и точности работы подвижного робота, для чего необходимо учитывать их динамические характеристики. В работе получены уравнения движения транспортного робота, ходовая часть которого состоит из 2 модулей мотор-колёс, расположенных на поперечной оси тележки ТР вдоль его бортов, и 2 флюгерных колёс, установленных в передней части ТР по его бортам. Такое расположение тяговых колес обеспечивает высокую маневренность ТР вплоть до разворачивания вокруг центральной оси. В качестве двигателей мотор-колес используются электродвигатели постоянного тока, питание которых осуществляется от бортовой аккумуляторной батареи. Полученные результаты имеют самостоятельный практический интерес, а также могут использоваться для математического моделирования движения ТР по трассе, исследования устойчивости и т. п.

1. Бать М.И., Джанелидзе Г.Ю., Кельзон А.С. Теоретическая механика в примерах и задачах: учеб. пособ. для вузов. 12-е изд., стер. Т. 2: Динамика. СПб.: Лань, 2025. 640 с.

2. Воронин А.А., Егоров Ю.Б., Станкевич Л.А., Сотсков Ю.В. Математическое моделирование роботизированных технологических комплексов: учеб. пособ. Л.: ЛПИ, 1986. 80 с.

3. Добрачев А.А., Раевская Л.Т., Швец А.В. Кинематические схемы, структуры и расчет параметров лесопромышленных манипуляторных машин: монография. Екатеринбург: УГЛТУ, 2014. 128 с.

4. Довбня Н.М., Халфен А.А., Яковлев И.В. Транспортные роботы для гибких производственных систем. Л.: ЛДНТП, 1988. 23 с.

5. Исполов Ю.Г. Краткое руководство к решению задач по аналитической механике. Л.: ЛПИ, 1972. 118 с.

6. Козырев Ю.Г. Промышленные роботы. Справочник. М.: Машиностроение, 1983. 376 с.

7. Лурье А.И. Аналитическая механика. М.: Физматгиз, 1961. 824 с.

8. Чиликин М.Г., Клюев В.Н., Сандлер А.С. Теория автоматизированного электропривода. М.: Энергия, 1979. 616 с.