Анализ и прогноз траекторий движения робота, работающего совместно с человеком
Автор: Д.А. Мастеренко, М.М. Стебулянин
Рубрика: Программирование
Статья в выпуске: 1 т.19, 2026 года.
Бесплатный доступ
При совместном функционировании робототехнического комплекса и человека-оператора возникает задача обеспечения предотвращения столкновений звеньев роботов и тела человека. Решение этой задачи требует не только знания их положений в каждый момент времени, но и прогноз на некоторое время вперёд. Однако управляющие программы и реализуемые ими законы движения могут быть известны не для всех элементов робототехнического комплекса. В настоящей статье рассматривается метод прогнозирования положения звена робототехнического комплекса, не требующий наличия априорной информации о его структуре и законах движения звеньев. Метод основан на канонизации матричных структур, построенных по накопленной наблюдательной информации о предыдущих положениях звена, то есть нахождении матричных делителей нуля и единицы. Он может применяться к робототехническим комплексам с системами управления, описываемыми линейными уравнениями. Выполнена вычислительная реализация метода в среде Matlab. Приведены результаты математического моделирования предлагаемого решения для некоторых структур механизмов робота.
Коллаборативные роботы, прогноз траекторий, идентификация линейной системы, канонизация матриц, матричный делитель нуля
Короткий адрес: https://sciup.org/147253403
IDR: 147253403 | УДК: 681.51:004.896 | DOI: 10.14529/mmp260110
Analysis and Prediction of Motion Trajectories of a Collaborative Robot
Collaboration of robotic complex and a human operator sets a task of prevention of contacts and collides between robotic links and human body. To solve this task one needs to know not only their positions at every moment but also a prediction for a certain time interval. However, control programs and motion laws fulfilled by the programs may be known not for all the parts of a robotic complex. In this article the method of prediction of a robotic complex link position is developed that does not demand a priori information on the complex structure and links motion laws. The method is based on so-called canonization of matrixes constructed from the accumulated information on previous link positions. Canonization means evaluation of matrix zero and unit devisors. The method is applicable to robotic complexes with linear control systems. The set of functions in Matlab environment are developed to evaluate the prediction. The examples of simulation for some robotic structures are given.
