ISSN:
2181-3906
2024
International scientific journal
«MODERN SCIENCE АND RESEARCH»
VOLUME 3 / ISSUE 6 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
1088
ROBOTLAR KNIMATIKASI VA HARAKATLARNI TAHLIL QILISH, ROBOTLAR
DINAMIKASI
Ahmadjоnоv Ibrоhim
Nigmatоv Sardоr
Muhammad al-Xоrazmiy nоmidagi Tоshkent axbоrоt texnоlоgiyalari universiteti
https://doi.org/10.5281/zenodo.12597084
Annotatsiya.
Ushbu maqolada turli xil dinamik modellashtirish usullari, jumladan,
Lagranj va Nyuton-Eyler usullari o'rganiladi va ularning robot harakatini simulyatsiya qilish va
boshqarishda qo'llanilishi ko'rib chiqiladi. Bundan tashqari, biz robot dinamikasi bilan bog'liq
muammolarni ko'rib chiqamiz, masalan, ishqalanish, parametrlardagi noaniqliklar va real vaqtda
nazorat qilish zarurati. Nihoyat, biz yanada murakkab va aqlli robot tizimlariga erishish uchun
robot dinamikasining boshqaruv nazariyasi, sun'iy intellekt va mashinani o'rganish kabi boshqa
sohalar bilan integratsiyalashuvini muhokama qilamiz.
Kalit so‘zlar:
lagranj mexanikasi, nyuton-eyler formulasi, inertsiya tensori, yakobiy
matritsasi, oldinga kinematik, teskari kinematika, ishqalanish, noaniqlikni modellashtirish,
haqiqiy vaqtda boshqarish, moslashuvchan boshqaruv, ta'limga asoslangan nazorat.
ANALYSIS OF KINEMATICS AND MOVEMENTS OF ROBOTS, DYNAMICS OF
ROBOTS
Abstract.
This paper examines various dynamic modeling methods, including Lagrangian
and Newton-Euler methods, and examines their application to the simulation and control of robot
motion. In addition, we consider problems related to robot dynamics, such as friction, parameter
uncertainties, and the need for real-time control. Finally, we discuss the integration of robot
dynamics with other fields such as control theory, artificial intelligence, and machine learning to
achieve more complex and intelligent robotic systems.
Key words:
Lagrangian mechanics, Newton-Euler formula, inertia tensor, Jacobian
matrix, forward kinematics, inverse kinematics, friction, uncertainty modeling, real-time control,
adaptive control, learning-based control.
АНАЛИЗ КИНЕМАТИКИ И ДВИЖЕНИЙ РОБОТОВ, ДИНАМИКА РОБОТОВ
Аннотация.
В данной статье рассматриваются различные методы динамического
моделирования, в том числе методы Лагранжа и Ньютона-Эйлера, и исследуется их
применение для моделирования и управления движением робота. Кроме того, мы
рассматриваем проблемы, связанные с динамикой роботов, такие как трение,
неопределенность параметров и необходимость управления в реальном времени.
Наконец, мы обсуждаем интеграцию динамики роботов с другими областями, такими как
теория управления, искусственный интеллект и машинное обучение, для создания более
сложных и интеллектуальных роботизированных систем.
Ключевые слова:
лагранжева механика, формула Ньютона-Эйлера, тензор
инерции, матрица Якоби, прямая кинематика, обратная кинематика, трение,
моделирование неопределенности, управление в реальном времени, адаптивное управление,
управление на основе обучения.
ISSN:
2181-3906
2024
International scientific journal
«MODERN SCIENCE АND RESEARCH»
VOLUME 3 / ISSUE 6 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
1089
Kirish.
Robototexnika - bu mashinasozlik, elektrotexnika va informatika fanlarini
birlashtiradigan soha. Ushbu dastur doirasida talabalar robotlarni loyihalash, qurish va ulardan
foydalanish, shuningdek ularni boshqarish, fikrlar va ma'lumotlarni qayta ishlash uchun
kompyuter tizimlarini o'rganadilar.
AQSh va Kanada oliy o'quv yurtlari robototexnika bo'yicha mutaxassislar tayyorlashda shubhasiz
yetakchilar hisoblanadi. Tadqiqot markazlari Amerika va Kanada universitetlari negizida ishlaydi
va universitetlar biznes bilan faol hamkorlik qiladilar. Buning yordamida talabalar
professionallardan saboq olishadi, taniqli kompaniyalarda amaliy mashg'ulotlar va amaliyotlarda
qatnashadilar. Odamlar robototexnika o'rganishga boradigan eng mashhur muassasalar qatoriga
Nyu-Jersi Texnologiya Instituti, Fanshawe kolleji, Sheridan kolleji, Conestoga kolleji , Jorj Mason
universiteti, Kolorado shtat universiteti va boshqalar kiradi
1
.
Tahlil va natijalar.
Robot texnikasining markazida robot harakatini tushunish va
boshqarish yotadi, bu kinematika, dinamika va boshqaruv o'rtasidagi murakkab munosabatlarni
o'z ichiga oladi. Ushbu maqola robot dinamikasiga, robotning harakatini boshqaradigan kuchlar
va momentlarni va bu kuchlarni kerakli harakatlarga erishish uchun qanday boshqarish
mumkinligini o'rganishga qaratilgan.
Robot kinematikasi:
Robot kinematikasi robotlarning harakatini o'rganish bilan
shug'ullanadi, bu kuchlarni hisobga olmaydi. U robotning bo‘g‘inlari va bo‘g‘inlari o‘rtasidagi
geometrik munosabatlarga e’tibor qaratadi, bu esa robotning oxirgi effektorining joylashuvi,
yo‘nalishi va tezligini hisoblash imkonini beradi. Robot kinematikasidagi asosiy tushunchalarga
quyidagilar kiradi:
•
Oldinga kinematika:
qo'shma burchaklarni oxirgi effektorning joylashuvi va yo'nalishiga
solishtirish.
•
Teskari kinematika:
Oxirgi effektorning istalgan holatiga va yo'nalishiga erishadigan
qo'shma burchaklarni echish.
•
Yakobiy matritsasi:
qo'shma tezliklarni oxirgi effektorning chiziqli va burchak tezliklari
bilan bog'laydigan matritsa, robotning harakat qobiliyatlari haqida tushuncha beradi.
Robot dinamikasi:
Robot dinamikasi robotga ta'sir qiluvchi kuchlar va momentlarni o'z
ichiga olgan holda kinematikani kengaytiradi. Robot dinamikasini tushunish aniq harakat
simulyatsiyasi, boshqaruv dizayni va ish faoliyatini optimallashtirish uchun juda muhimdir. Robot
dinamikasining asosiy elementlari quyidagilardan iborat:
•
Nyuton qonunlari:
Robotning har bir bo'g'inida qo'llaniladigan asosiy harakat qonunlari
kuchlar va momentlar ta'sirida uning harakatini boshqaradi.
•
Lagranj mexanikasi:
Energiya tamoyillari asosida harakat tenglamalarini chiqarish
uchun kuchli asos bo'lib, murakkab robot tizimlari uchun yanada oqlangan va samarali
yondashuvni taklif etadi.
•
Nyuton-Eyler formulasi:
Har bir havolada harakat qiluvchi kuchlar va momentlarni
hisoblash uchun rekursiv algoritm, real vaqt rejimida boshqarish ilovalari uchun mos.
1
https://prep.uz/news/maslahat/robototexnika-va-uning-o-rganish-sabablari
ISSN:
2181-3906
2024
International scientific journal
«MODERN SCIENCE АND RESEARCH»
VOLUME 3 / ISSUE 6 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
1090
•
Inertsiya tensori:
Bog'lanishning massa markazi atrofida massaning taqsimlanishini
ifodalovchi matritsa, kuchlarning aylanishga qanday ta'sir qilishini tushunish uchun juda
muhimdir.
Dinamik modellashtirish texnikasi:
Robot dinamikasini modellashtirish uchun turli xil
texnikalar qo'llaniladi:
• Lagranj formulasi:
Bu usul tizimning kinetik va potentsial energiyalariga asoslangan
harakat tenglamalarini olish uchun eng kam harakat tamoyilidan foydalanadi. U murakkab robot
tizimlari uchun ixcham va oqlangan yondashuvni taklif etadi.
•
Nyuton-Eyler formulasi
: Ushbu rekursiv algoritm kinematik zanjir bo'ylab takrorlash
orqali har bir bo'g'inga ta'sir qiluvchi kuchlar va momentlarni hisoblab chiqadi. Bu hisoblash
jihatidan samarali bo'lib, uni real vaqtda boshqarish ilovalari uchun mos qiladi.
Robotlar dinamikasidagi qiyinchiliklar:
Robot dinamikasi bilan ishlashda bir qancha
qiyinchiliklar yuzaga keladi:
•
Ishqalanish:
robot bo‘g‘inlari, tishli uzatmalar va boshqa komponentlar orasidagi
ishqalanish harakatga sezilarli ta’sir ko‘rsatishi va ehtiyotkorlik bilan modellashtirishni talab
qilishi mumkin.
Xulosa.
Xulosa qilib aytilganda, robot dinamikasi robotlarning harakatini tushunish,
simulyatsiya qilish va boshqarishda muhim rol o'ynaydi. Robot tizimlariga ta'sir qiluvchi kuchlar
va momentlarni diqqat bilan ko'rib chiqsak, biz aniq boshqaruvga erishishimiz, dinamik
muhitlarga moslashishimiz va yanada aqlli va qobiliyatli robotlarni yaratishimiz mumkin.
Robotlar dinamikasining boshqaruv nazariyasi, AI va mashinani o‘rganish kabi boshqa sohalar
bilan uzluksiz integratsiyalashuvi turli muhitlarda murakkab vazifalarni hal qilishga qodir, oxir-
oqibat hayotimizni boyitib, turli sohalarni o‘zgartira oladigan yanada ilg‘or va ko‘p qirrali
robotlarga yo‘l ochadi.
REFERENCES
1.
Spong, M. V., Hutchinson, S. va Vidyasagar, M. (2006). Robotlarni modellashtirish va
boshqarish. Jon Wiley & Sons.
2.
Siciliano, B., Sciavicco, L., Villani, L., & Oriolo, G. (2009). Robototexnika:
modellashtirish, rejalashtirish va boshqarish. Springer.
3.
Kreyg, J. J. (2005). Robot texnikasiga kirish: Mexanika va boshqaruv. Pearson Education.
4.
Murray, R. M., Li, Z. va Sastry, S. S. (1994). Robot manipulyatsiyasiga matematik kirish.
CRC tugmasini bosing.
5.
Lyuis, F. L., Douson, D. M. va Abdullah, C. T. (2004). Robot manipulyatorini boshqarish:
nazariya va amaliyot. CRC tugmasini bosing.
6.
Bullo, F. va Lyuis, A. D. (2004). Mexanik tizimlarning geometrik nazorati: mexanik
tizimlar uchun modellashtirish, tahlil qilish va loyihalash. Springer Science & Business
Media.
7.
https://prep.uz/news/maslahat/robototexnika-va-uning-o-rganish-sabablari
