roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.


Теория манипулятора

Обсуждаем рождающиеся мысли и результаты экспериментов.

Теория манипулятора

Сообщение ботаник » 02 янв 2018, 11:38

Мною разработана теория и изобретение к ней по ней. Проверка по собственной руке и в инете. Ничего подобного нет и быть не может гарантирую.Теории публикуются а изобретения (имеется) патентуются.Нужен соавтор.

Теория манипулятора со всеми 100% степеней свободы. Автор Кулигин Ю. В.

Теоретическая часть:

Из физики известно, что всякое материальное тело находящееся в пространстве имеет три пространственные степени свободы (с.с.) в трех взаимоперпендикулярных плоскостях; две вращательные (одна по — и одна против часовой стрелки) и одну — колебания и вибрации протяженного тела. (см. Физическая химия. Распределение энергии по степеням свободы). Других степеней свободы в природе не существует. В рассматриваемой нами теории шестая степень свободы — колебания и вибрации, как чисто техническая не рассматривается. Разложим по с.с. Нашу руку, как самый совершенный манипулятор и оценим её к сумме полных с.с. Для этого сначала жестко зафиксируем кончик указательного пальца в 3й фаланге и начнем сгибать в плоскости XOZ перпендикулярной ( ┴) плоскости ладони XOY вдоль ладони оценим полную с.с. Кончика пальца в 360ᵒ = 100% = 1 от упора в лицевую часть ладони до упора в тыловую часть ладони. Кончик нашего пальца ввиду его несовершенства может использовать эту с.с. только на величину примерно равную 45ᵒ или 45ᵒ х 100% : 360ᵒ ≈ 12,5% от полной. С.С. в других плоскостях кончик нашего пальца не имеет, также как и вращательных. (12,5% + 0+ 0)+(0+0)=12,5% от (100% +100%+100%)+(100%+100%)=500% в сумме пяти с.с. 12,5% : 3 ≈ 4,2 Другие фаланги пальцев кроме первой находятся примерно в таком же положении. Вращательные с.с. ввиду их специфичности, как не имеющих ограничений по упору условно оценивают 106 оборотов = 1 - полный износ механизма. Две другие с.с. в пространственных плоскостях могут осуществлять только первые фаланги наших пальцев в местах соединения с ладонью ценой примерно в 15ᵒ. Эти с.с. мы используем когда зажимаем сигарету двумя пальцами или растопыриваем их итого по первым фалангам (45ᵒ +15ᵒ+15ᵒ)+(0+0) или (12,5% + 4,1%+4,1%)+(0+0)=20,7 : 3 ≈ 7 % от суммы 3 с.с.

Вращательные с.с. может осуществлять в весьма слабом виде только кисть руки благодаря лучевой кости. Жестко зафиксируем нашу руку в локте. До упора повернем ладонь против часовой стрелки, затем повернем её до упора по часовой стрелке. Получается угол примерно равный 180ᵒ или 50% от 360ᵒ или 0,5*10-6 (106=1).

По пространственным с.с. жестко зафиксируем кисть в локте ладонью вверх и будем поворачивать кисть в запястии к себе и от себя в плоскости XOZ от упора до упора получаем угол примерно равный 45ᵒ или 12,5% от 360ᵒ. Теперь повернем ладонь на 90ᵒ в плоскости XOY и будем её сгибать от упора до упора получим опять угол ≈ 45ᵒ

Итого по кисти руки: (45ᵒ+45ᵒ+45ᵒ)+(180ᵒ+180ᵒ) или (12,5%+12,5% +12,5%) +(0,5*10-6+0,5*10-6) от 300 % +200%

37,5+0005% :3 = 0,001% ≈ 12,5% + 0,000001% :2=0,0000005 %.

Вращательные с.с. имеет так же наша рука в плече. Оценим их. Вытянем правую руку перед собой, повернем ладонь до упора против часовой стрелки. Теперь повернем ладонь до упора по часовой стрелке получим угол примерно равный 360ᵒ. Наша рука имеет ограничения по

упору, а вращательные степени свободы таких ограничений не имеют. Пространственные с.с. векторные величины, а вращательные с.с. скалярные не имеющие направления в пространстве. Пространственную с.с имеют ограничение по упору, а вращательные таких ограничений не имеют, они равны ∞ или полному износу механизма условно принятому нами за 106 оборотов = 1. Возможности нашей руки в плече в плоскости XOZ. Поднимаем прямую правую руку за спину вверх до упора как будто мы собираемся бросать гранату. Теперь отпустим вниз до упора за спину, как будто мы собираемся нырять. Наши возможности в плоскости XOZ равны примерно 270ᵒ или 75% от 360 = 100%. Измерим возможности нашей руки в плоскости ZOY. Прямую правую руку повернем до упора в сторону левого плеча. Теперь повернем руку до упора в плоскости ┴ туловищу поперек туловища. Возможности здесь примерно равны 180ᵒ или 50% от 360ᵒ=100% Определим возможности нашей руки в плоскости XOY. Поднимем нашу руку вертикально вверх до упора в голову, теперь будем её проворачивать в плоскости туловища, до упора в туловище сбоку угол возможностей равен примерно 180ᵒ = 50% от 360ᵒ итого

(270ᵒ+180ᵒ+180ᵒ)+(360ᵒ+360ᵒ) или

(75%+50%+50%)+(10-6+10-6) или

175% от 300% +2*10-6 от 200% или

58% +1*10-6 %

Рассмотрим возможности нашего большого пальца в 3х взаимно перпендикулярных плоскостях.

1.В плоскости XOZ установим большой палец перпендикулярно к ладони до упора к локтю. Поворачиваем его в плоскости ┴ плоскости ладони до упора в указательный палец угол равен 90ᵒ или 25% от 360ᵒ=100%.

2.В плоскости XOZ установим большой палец перпендикулярно к ладони не надладонно, а сбоку в плоскости самой ладони. Теперь будем прижимать его к указательному пальцу не сверху, а с боку. Угол равен 90ᵒ или 25% от 360ᵒ.

3. Возможности большого пальца YOZ ┴ плоскости ладони поперек ладони. Установили снова палец в плоскости ладони дол упора и поворачиваем его поперек ладони до упора. Получим угол 90ᵒ или 25% от 360ᵒ

Итого: (90ᵒ +90ᵒ +90ᵒ) + (0+0ᵒ)

(25%+25%25%)+(0+0) от 500% в сумме

25% от 100%

Итого по фалангам и руке.

по руке в плече 33% по руке кисти 37,5% по большому пальцу 15% по первой фаланге 4,0% по фалангам 4,2%+0% 7,0%+0% 25,0%+0% 12,5%+0,5%+0,5%*10-6 % 58%+1* 10-6 %

Наша рука использует пространственные и вращательные степени свободы довольно плохо от 2,5% до 37,5%.

Все приведенные выше расчеты являются приближенными. Точные цифры у каждого индивидуума различные и устанавливать это должны антропологи а не робототехники.
Вращательных степеней всего две: по часовой и против часовой.Колебания и вибрации вы точно заметили бывают с бодуна.
Могу ли я изобретение разместить здесь до патентования. Есть ли гарантия от пиратства.
Далее следует изобретение: манипулятор со 100% степеней свободы: это палец (рука нога) который гнется во все стороны и вращается вокруг своей оси всеми фалангами, виртуальная обьемная пальчатая сеть, робот шпион произвольно меняющий свою форму (не трансформер а нечто совершенно другое).
Последний раз редактировалось ботаник 02 янв 2018, 13:40, всего редактировалось 2 раз(а).
ботаник
 
Сообщения: 1
Зарегистрирован: 02 янв 2018, 11:13

Re: Теория манипулятора

Сообщение Виктор Казаринов » 02 янв 2018, 13:02

Я сразу вас узнал. Вы - Дед Мороз. На северном полюсе, наверное, засиделись, батенька.
И не понял, почему две, а не три вращательные степени свободы.
Самый совершенный манипулятор в вашей терминологии в действии:

Тут есть колебания и вибрации протяженного тела.

Прошу, не обижайтесь. Всех с наступившим Новым 2018 Годом!
Аватара пользователя
Виктор Казаринов
 
Сообщения: 1349
Зарегистрирован: 21 июн 2006, 11:22
Откуда: г. Омск
Skype: victorkazarinov
прог. языки: почти все понемногу
ФИО: Казаринов Виктор Геннадьевич

Re: Теория манипулятора

Сообщение Vladimat » 07 янв 2018, 01:35

"Из физики известно, что всякое материальное тело находящееся в пространстве имеет три пространственные степени свободы (с.с.) в трех взаимоперпендикулярных плоскостях; две вращательные (одна по — и одна против часовой стрелки) и одну — колебания и вибрации протяженного тела. (см. Физическая химия. Распределение энергии по степеням свободы). Других степеней свободы в природе не существует."
Видимо, в авиации какая-то другая физика. Т.к. у каждого твёрдого и неделимого материального тела в пространстве ровно шесть степеней свободы: широта, долгота, высота, тангаж, рыскание, крен. Если тело не жёсткое и состоит из частей, то степеней свободы становится гораздо больше. Извините, дальше не читал.
Vladimat
 
Сообщения: 435
Зарегистрирован: 04 ноя 2014, 01:57

Re: Теория манипулятора

Сообщение Arter » 26 янв 2018, 18:12

да со степенями свободы, действительно что-то не сходится
Arter
 
Сообщения: 3
Зарегистрирован: 21 янв 2018, 23:40


Вернуться в Идеи

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 4

Mail.ru counter