Автоматизована система керування механічним маніпулятором руки

Abstract

Кваліфікаційна робота присвячена розробці автоматизованої системи керування механічним маніпулятором руки. Мета роботи ‒ проєктування та реалізація програмно-апаратної системи керування роботом, створення макета та дослідження принципів автоматизованого управління. Проведено аналіз існуючих маніпуляторів, розроблено математичну модель дволанкового маніпулятора, а також електронну та програмну частини системи. У роботі розглянуто класифікації маніпуляторів, їх конструктивні елементи, сенсорні системи та методи автоматизації, включаючи дискретне, циклічне та безперервне керування приводами. Опрацьовано траєкторії руху, чисельне моделювання та аналіз кінематичних і динамічних характеристик, що дозволило оцінити ефективність алгоритмів керування. Розроблено систему на базі сервоприводів, Arduino (Atmega328P), потенціометрів та модулів ESP з камерою. Створено електричну схему, програмну частину, організовано зворотний зв’язок, модернізовано 3D-модель макета. Експерименти підтвердили працездатність макета: система забезпечує точне позиціонування маніпулятора, стабільну роботу приводів та виконання основної функції ‒ відеозйомку з передаванням даних на сервер. Результати можуть слугувати основою для розвитку автоматизованих робототехнічних комплексів.