А.Н. Привалов1, А.И. Акименко2

1 Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого (г. Тула, Россия),

2 Шуйский филиал ФГБОУ ВО «Ивановский государственный университет» (г. Шуя, Россия)

1 privalov.61@mail.ru, 2 andrei-951206@mail.ru

Постановка проблемы. Трехзвенный манипулятор, состоящий из трех линейных приводов, каждый из которых перемещает рабочий орган по своей декартовой координате независимо от других приводов, позволяет задавать параметры движения для каждого линейного привода в отдельности, не создавая помехи движению по другим координатам. Этот факт позволяет разработать достаточно простой и одинаковый для всех каналов контроллер по управлению реализацией команды «двигаться в заданном направлении с заданной скоростью до достижения заданной точки», а также разработать структурные схемы и алгоритмы по реализации на его основе цикловой, позиционной и контурной систем.

Цель. Разработать модель построения цифровой системы управления робота с трехзвенным манипулятором.

Результаты. Показано, что цифровая система управления трехзвенным манипулятором необходима для обеспечения движения исполнительного органа по заданной пространственной траектории. Разработаны модель и алгоритм построения цифровой системы управления трехзвенным манипулятором.

Практическая значимость. Результаты исследования могут быть использованы при написании программного обеспечения роботов с трехзвенным манипулятором.

Привалов А.Н., Акименко А.И. Цифровая система управления трехзвенным манипулятором // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2026. Т. 24. № 3. С. 90−97. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700814-202603-10

1. Абдуллаев Д.А., Амирсаидов У.Б. Моделирование локальных вычислительных сетей с учетом вероятностно-временных характеристик //Автоматика и телемеханика. 1994. № 3. С. 151−160.
2. Акименко Т.А., Аршакян А.А., Ларкин Е.В. Управление информационными процессами в робототехнических комплексах специального назначения. Тула: Изд-во ТулГУ. 2012. 150 с.
3. Акименко Т.А., Аршакян А.А., Рудианов Н.А. Управление группами роботизированных платформ // Известия ТулГУ. Сер. Технические науки. № 8. 2015. С. 200−208.
4. Акименко Т.А., Лариошкин И.Н. Структура цифровой системы управления сложными многоконтурными объектами// Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2021. № 9. С. 277−280.
5. Дийкстра Э. Взаимодействие последовательных процессов  // Языки программирования. М.: Мир. 1972. С. 9−86.
6. Игнатьев В.М., Ларкин Е.В. Временные характеристики алгоритмов в системах с прерываниями // Проектирование ЭВМ. Рязань. РГРТА. 1994. С. 29−40.
7. Кирсанов К.Б., Левинский Б.М., Пряничников В.Е. Интеграционное программное обеспечение интеллектуальных роботов // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2009. Т. 7. № 6. С. 35−43.
8. Ларкин Е.В., Богомолов А.В., Привалов А.Н., Акименко Т.А. Математическое обеспечение иерархического цифрового управления сложным технологическим объектом// Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика. 2024. Т. 16. № 4. С. 43−55.
9. Ларкин Е.В., Богомолов А.В., Привалов А.Н., Акименко Т.А. Применение аппарата сетей Петри-Маркова для моделирования двухуровневой цифровой системы управления// Телекоммуникации. 2025. № 5. С. 12−21.
10. Ларкин Е.В., Богомолов А.В., Привалов А.Н., Акименко Т.А. Структура иерархической системы цифрового управления сложным технологическим объектом// Математические методы в технологиях и технике. 2024. № 6. С. 63−66.
11. Ларкин Е.В., Привалов А.Н., Акименко Т.А. Применение параллельных полумарковских цепей для моделирования процессов управления мобильными роботами. Известия ТулГУ. Серия Технические науки. № 10. Тула: Изд-во ТулГУ. 2019. С. 3−10.
12. Питерсон Дж. Теория сетей Петри и моделирование систем  // Пер. с англ. М.: Мир. 1984. С. 8−14.
13. Поляк Б.Т. Развитие теории автоматического управления // Проблемы управления. 2009. № 3.1. С. 13−18.
14. Привалов А.Н., Богомолов А.В., Ларкин Е.В., Акименко Т.А. Математическое обеспечение оценивания надежности программных средств вычислительных кластеров// Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика. 2025. Т. 17. № 4. С. 24−34.
15. Юревич Е.И., Новаченко С.И., Павлов В.А. и др. Управление роботами от ЭВМ: Учебник / Под ред. Е.И. Юревича. Л.: Энергия. 1980. 264 с.
16. Акименко А.И., Привалов А.Н. Типы систем управления роботов// Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2025. № 12. С. 445−449.
17. Акименко А.И. Функциональные узлы промышленного робота// Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2026. № 1. С. 15−19.
18. Akimenko T.A., Larkin E.V. The Method of Successive Simplifications of the Semi-Markov Process. 2019 8th Mediterranean Conference on Embedded Computing. MECO 2019; ISBN: 978-172811739-3. DOI: 10.1109/MECO.2019.8760165.
19. Akimenko T.A., Larkin E.V., The temporal characteristics of a wandering along parallel semi-Markov chain// Communications in Computer and Information Science. V. 1071. 2019. P. 80−89. ISBN: 978-981329562-9. DOI: 10.1007/978-981-32-9563-6−9.
20. Campestrini L., Stevanatto L.C., Bazanella A.S. Tuning of multivariable decentralized controllers through the ultimate point method // IEEE Transactions on Control Systems Technology. 17(6):1270−1281. 2009.
21. Chen J. On computing the maximal delay intervals for stability of linear delay systems// IEEE Transactions on Automatic Control. V. 40. 1995. P. 1087−1093.
22. Cheong С.К. Quasi-stationary distributions in semi-Markov processes. Correction // J. Appl. Probab. 1970. № 3. P. 788.
23. Feller W. On semi-Markov processes // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1964. № 4. P. 653−659.
24. Floid R.W. Non-deterministic algorithms//Journal of ACM. 1967. № 4. P. 636 −44.
25. Larkin E., Bogomolov A., Privalov A., Antonov M. About One Approach to Robot Control System Simulation. In: Ronzhin A., Rigoll G., Meshcheryakov R. (eds) Interactive Collaborative Robotics. ICR 2018// Lecture Notes in Computer Science. V. 11097. Springer. Cham. P. 159−169. ISBN 978-3-319-99581-6. doi.org/10.1007/978-3-319-99582-3_17.
26. Larkin E.V. Bogomolov A.V.; Privalov A.N. A Method for Estimating the Time Intervals between Transactions in Speech-Compression Algorithms // Automatic Documentation and Mathematical Linguistics. 2017. V. 51. Iss. 5. P. 214−219. DOI: 10.3103/S000510551705003X (WOS:000423916300002).
27. Larkin E.V., Privalov A.N. Modeling of dialogue regimes of distance robot control // Proceedings of 5th International Workshop on Mathematical Models and their Applications Krasnoyarsk. Russia. November 7−9. 2016. P. 92−103.