Створення інноваційного робота із захватом для переміщення мікропагонів рослин з транспортної ємності in vitro у робочу ємність із ґрунтоґрунтом на етапі їх адаптації у ґрунтоґрунті при мікроклональному розмноженні
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.253135Ключові слова:
робот, адаптивний захват, коефіцієнт Калмана, навантаження мікропагона, мікроклональне розмноження рослинАнотація
Промисловий розвиток міст є основною причиною руйнування та деградації природних ресурсів у всьому світі. Урбанізація негативно впливає на видовий склад рослин, атмосферу та ґрунтовий покрив ділянок населених територій великих міст країн світу. Деревні насадження є основним механізмом стабілізації екологічної обстановки у великих містах та посушливих територій країн Світу.
У зв'язку з цим для отримання великої кількості генетично ідентичних рослин за допомогою їх мікроклонального розмноження необхідна автоматизація основних етапів цього технологічного процесу.
Результатом дослідження є створення адаптивного фалангового захвату робототехнічного комплексу для автоматизації технологічного процесу перевантажувальних операцій. Це позитивно вплине на вирішення актуальної проблеми озеленення великих міст і ділянок посушливих територій не тільки Республіки Казахстан, а й інших країн світу, і представляє принципово новий підхід у вирішенні екологічних проблем Землі.
У статті обґрунтовано різні варіанти структурно-кінематичних схем схоплення робота з урахуванням стохастичних умов його взаємодії з предметом, що перевантажується. Створено математичні методи щодо вибору та обґрунтування геометричних, структурно-кінематичних та динамічних параметрів захватів для перевантаження мікропагонів рослин та їх комп'ютерні 3D моделі. Розроблено програмне забезпечення для моделювання функціонування фізичного прототипу мобільного робота, що дистанційно керується, з адаптивним захватом для перевантаження мікропагонів з транспортної ємності у вантажну ємність.
Спонсор дослідження
- This research has been/was/is funded by the Science Committee of the Ministry of Education and Science of the Republic of Kazakhstan (Grant No. AP09562257)
Посилання
- Kakimzhanova, A., Karimova, V., Nurtaza, A. (2017). Commercialization of the technology of microclonal propagation of tree plants for industrial use for greening in cities. Journal of Biotechnology, 256, S107. doi: https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2017.06.1166
- Timofeev, A. V. (1988). Adaptivnye robototekhnicheskie kompleksy. Sankt-Peterburg: Mashinostroenie, 332. Available at: http://roboticslib.ru/books/item/f00/s00/z0000018/index.shtml
- Figurin, A. V. (1988). Strukturno-parametricheskiy sintez skhvatov promyshlennyh robotov. Leningrad, 199. Available at: https://www.dissercat.com/content/strukturno-parametricheskii-sintez-skhvatov-promyshlennykh-robotov
- Ceccarelli, M. (2004). Fundamentals of Mechanics of Robotic Manipulation. Springer, 312. doi: https://doi.org/10.1007/978-1-4020-2110-7
- Ceccarelli, M., Rodriguez, N. E. N., Carbone, G. (2005). Design and tests of a three finger hand with 1-DOF articulated fingers. Robotica, 24 (2), 183–196. doi: https://doi.org/10.1017/s0263574705002018
- Rodríguez, F., Moreno, J. C., Sánchez, J. A., Berenguel, M. (2012). Grasping in Agriculture: State-of-the-Art and Main Characteristics. Mechanisms and Machine Science, 385–409. doi: https://doi.org/10.1007/978-1-4471-4664-3_15
- Zhu, W.-H., Piedboeuf, J.-C., Gonthier, Y. (2002). Emulation of a space robot using a hydraulic manipulator on ground. Proceedings 2002 IEEE International Conference on Robotics and Automation (Cat. No.02CH37292). doi: https://doi.org/10.1109/robot.2002.1013577
- Petković, D., Pavlović, N. D. (2011). A New Principle of Adaptive Compliant Gripper. Mechanisms and Machine Science, 143–150. doi: https://doi.org/10.1007/978-94-007-2727-4_13
- Zareinia, K., Sepehri, N. (2015). A Hybrid Haptic Sensation for Teleoperation of Hydraulic Manipulators. Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, 137 (9). doi: https://doi.org/10.1115/1.4030337
- Ivanov, K. S. (2013). Creation of Adaptive-Mechanical Continuously Variable Transmission. Applied Mechanics and Materials, 436, 63–70. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amm.436.63
- Kaiym, T. T., Gribanov, V. F., Temirbekov, E. S., Kaimov, S. T., Kaimov, Ab. T., Kaimov, A. T. et. al. (2017). The modeling of the theoretical and mathematical system and specifically the stochastic processes of the dynamical system an innovative mechanism for grasping of the robot for overloading the highly radioactive firm waste of fuel element from the secondary container into the main container. News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan, Series of Geology and Technical Sciences, 2 (422), 157–174. Available at: http://rmebrk.kz/journals/3434/2454.pdf
- Temirbekov, E. S., Kaiym, T. T., Ceccarelli, M., Bostanov, B. O., Kaimov, S. T., Kaimov, A. T. (2018). Grasps of Robot Manipulator When Overloading Solid High-Radioactive Elements and Their Calculation. Advances in Italian Mechanism Science, 316–323. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-03320-0_34
- Kaimov, S., Kaimov, A. T., Kaimov, A. T., Ceccarelli, M., Kaiym, T., Kaimova, G. et. al. (2018). A Gripper Mechanism to Automate Overload Process for Fuel Elements. Mechanisms and Machine Science, 118–128. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-00365-4_15
- Kaimov, S., Kaimov, A. (2020). Pat. No. 35040 KZ. Auto speed transmission. No. 2020/0153.1; declareted: 04.03.2020; published: 30.04.2021. Available at: https://drive.google.com/file/d/1BLgY-qRL_yDLZ_0hqvR4y67RUQq99cT6/view?usp=sharing
- Kaimov, S., Kaimov, A. (2021). Pat. No. 6839 KZ. Adaptive robotic gripper. No. 2021/0999.2; declareted: 22.10.2021; published: 04.02.2022. Available at: https://drive.google.com/file/d/107rKdMlx3qDLO2E5eaXdf81oL8x8CtWb/view?usp=sharing
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Abylay Kaimov, Yerzhan Syrgaliyev, Amandyk Tuleshov, Suleimen Kaimov, Talgat Kaiym, Aidarkhan Kaimov, Altynay Primbetova
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
