ИСТИНА

В докладе рассматривается задача стабилизации неустойчивого положения шара, расположенного на горизонтальной платформе, подвешенной к захвату шестизвенного манипулятора RUKA. Целью исследования является разработка алгоритма управления наклоном платформы, обеспечивающим заранее заданные параметры переходного процесса движения шара. Для этого, построена математическая модель системы, проведен анализ её управляемости и устойчивости, предложен в виде обратной связи алгоритм стабилизации неустойчивого положения равновесия. Отдельно рассматривается архитектура системы: шестиосевой манипулятор RUKA с шаговыми приводами, программное обеспечание (ПО) среднего слоя Cyphal, транспортная шина CAN FD, коммуникационное ПО верхнего уровня ROS2. Особое внимание уделяется комплексному подходу к снижению временных задержек на всех уровнях программной архитектуры: от алгоритмов верхнего уровня и оптимизации коммуникаций (CAN FD, ROS2) до особенностей прошивки драйверов двигателей (STM32G474, TMC5160). Представлены прикладные подходы, обеспечивающие требуемое быстродействие для обеспечения стабилизации неустойчивой системы. Численные и экспериментальные исследования подтверждают эффективность предложенных теоретических и технических алгоритмов. Результаты работы могут быть использованы для управления коллаборативными роботами, а также для тестирования и улучшения качества манипуляторов.