Manipulyator mexanizmining bo‘g‘inlarining burchak tezligi va burchak tezlanishini aniqlash

O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O‘RTA
MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI
SHAROF RASHIDOV NOMIDAGI SAMARQAND DAVLAT
UNIVERSITETI MUHANDISLIK FIZIKASI INSTITUTI
NAZARIY VA AMALIY MEXANIKA KAFEDRASI
ROBOTOTEXNIKAGA KIRISH 
fanidan 
HISOBLASH GRAFIK ISHI
№2
 MAVZU :    MANIPULYATOR MEXANIZMINING BO‘G‘INLARINING
BURCHAK TEZLIGI VA BURCHAK TEZLANISHINI ANIQLASH
                            
Samarqand 2024 ISHCHI NUQTANING BELGILANGAN HARAKATI BO‘YICHA 
MANIPULYATOR MEXANIZMINING BO‘G‘INLARINING BURCHAK 
TEZLIGI VA BURCHAK TEZLANISHINI ANIQLASH
Quyida   tekis   mexanizmli   robot   manipulyator   mexanizmi   (1-30)-chizmalarda
berilgan.   Ushbu   mexanizmlarning   A   tutqichi   “mexanik   qo‘l”   i,   nuqta   sifatida
harakatlanadi deb qabul qilinadi. Bunda, A nuqtaning harakat tenglamalari, dekart
koordinatalar   sistemasida   (1-jadval)da   berilgan   va   uning   harakati   1   sek.   davom
etadi. 
Ushbu vaqt oralig‘ida robot manipulyator mexanizmi bo‘g‘inlarining gorizont
bilan hosil  qiluvchi  φ, ψ, θ   burchaklari  va S masofaning o‘zgarishlarini aniqlash
kerak.   Shuningdek,   bo‘g‘inlarning   burchak   tezligi   va   burchak   tezlanishlarini,
hamda,     B   nuqtaning   nisbiy     (1   —   13,   15   —   25,   27   —   30-variantlarda)   yoki
absolyut   (14,   26   –variantlar)   tezlik   va   tezlanishlarni   0   dan   1   sek   vaqt   oralig‘ida
aniqlashda ∆t=0.2 sek. qadamlar bilan amlga oshiriladi. 
Bunda,   φ,   ψ,   θ     burchakalarning   o‘zgarish   yo‘nalishi   va   S   masofaning
o‘zgarish   yo‘nalishi   berilgan   chizmalarda   ko‘rsatilgan   va   boshlang‘ich  qiymatlari
φ=φ
0 ,   ψ=ψ
0   oldindan   ma’lum.   Hisoblashlar   uchun   zarur   bo‘lgan   ma’lumotlar   (1-
jadval)da keltirilgan.
1-jadval
Var.
№ a b cφ0	ψ0	xA	yA
m rad m
1.
0.4 0.46 - 40 20 1.6032-0.3t 0.7291 Masalani yechish.   Chizmada   robot manipulyator mexanizmi bo‘g‘inlarining
gorizont bilan hosil qiluvchi φ, ψ, θ burchaklari va S masofa boshlang‘ich holatda
tasvirlangan. Bo‘g‘inlarning uzinliklari:   a = 0.4 ; b = 0.46 ;
A tutqichning harakat tenglamalari quyidagicha berilgan:
x
A = 1.6032 − 0.3 t
      y
A = 0.7291
Vaqtning boshlang‘ich qiymatida (t = 0) φ0=40	°;Ψ	0=	20	°
Yechim.   Mexanizmning   har   qanday   holati   uchun   vektor   munosabatlarni
qurish   mumkin   Xususan,   (chizma)   holati   uchun   quyidagicha   vektor
munosabatlarini quramiz: 	
⃗
OA =	⃗ OC +	⃗ CA
  (2)	
⃗OB	=⃗OC	+⃗CB
(3)
bu yerda	
|⃗OC	|=	a=	const	;|⃗CA	|=3b=const	;|⃗CB	|=b=const	(4)
(4)  va (5)  lardagi  vektorlarni  o‘rnatilagn  koordinatalar  o‘qlariga proyeksyalab  (2)
va (3) da hisobga olamiz. Natijada, quyidagilarga ega bo‘lamiz:	
{
x
A = a ∙ cos φ + 3 b ∙ cos Ψ
y
A = a ∙ sin φ + 3 b ∙ sin Ψ ( 5 )	
{
S∙cos	ϴ=a∙cos	φ+b∙cos	Ψ	
S∙sin	ϴ=a∙sin	φ+b∙sin	Ψ	(6)
Endi   (5)   va   (6)   sistemalardagi   tenglamalarni   vaqt   bo‘yicha   ikki   marta
differensiyallaymiz.
Birinchi   differnsiyallashdan   so‘ng   nomalum   burchak   tezliklar  	
˙ϕ,˙ψ,˙θ   va
nisbiy tezlik	
˙s  ga nisbatan quyidagi tenglamalar sistemasini hosil qilamiz:	
{
˙x
A = − a ∙
˙φ ∙ sin φ − 3 b ∙ ˙
Ψ ∙ sin Ψ
˙y
A = a ∙
˙φ ∙ cos φ + 3 b ∙ ˙
Ψ ∙ cos Ψ ( 6 )	
{
˙
S ∙ cos ϴ − S ∙ ˙
ϴ ∙ sin ϴ = − a ∙
˙φ ∙ sin φ − b ∙ ˙
Ψ ∙ sin Ψ
˙
S ∙ sin ϴ + S ∙ ˙
ϴ ∙ cos ϴ = a ∙
˙φ ∙ cos φ + b ∙ ˙
Ψ ∙ cos Ψ ( 7 )
Ikkinchi   differnsiyallashdan   so‘ng   nomalum   burchak   tezlanishlar  	
¨ϕ,¨ψ,¨θ   va
nisbiy tezlanish	
¨s  ga nisbatan quyidagi tenglamalar sistemasini hosil qilamiz:	
{
¨xA=−(a∙¨φ∙sin	φ+a∙˙φ2∙cos	φ)−(3b∙¨Ψ	∙sin	Ψ	+3b∙˙Ψ	2∙cos	Ψ	)	
¨yA=a∙¨φ∙cos	φ−	a∙˙φ2∙sin	φ+3b∙¨Ψ	∙cos	Ψ	−3b∙˙Ψ	2∙sin	Ψ	
(8)	
{
¨
S ∙ cos	
ϴ − 2 ∙ ˙
S ∙ ˙
ϴ ∙ sin	ϴ − S	( ¨
ϴ sin	ϴ + ˙
ϴ 2
∙ cos	ϴ) = − a	(
¨φ ∙ sinφ +
˙φ 2
∙ cosφ	) − b ( ¨
Ψ ∙ sinΨ + ˙
Ψ 2
∙ cosΨ )
¨
S ∙ sin	
ϴ + 2 ∙ ˙
S ∙ ˙
ϴ ∙ sin	ϴ + S	( ¨
ϴ cos	ϴ − sin	ϴ ∙ ˙
ϴ 2	)
= a	(
¨φ ∙ cosφ −
˙φ 2
∙ sinφ	) + b ( ¨
Ψ ∙ cosΨ − ˙
Ψ 2
∙ sinΨ )
Yuqoridagi (6) va (8) tenglamalar sistemasidagi 	
˙xA,˙yA,¨xA,¨yA  larni berilgan (1)
harakat tenglamalaridan aniqab, quyidagicha yozamiz:	
˙xA=−	0.3	;¨xA=0;˙yA=0;¨yA=0
Yuqoridagi   tenglamalar   sistemasini   Maple   matematik   dasturiga   ko’chirish
orqali quyidagilarni aniqlashimiz mumkin:
>  > 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
Yuqoridagi ifodalarda harflardan keyingi sonlar ularning nechinchi tartibli 
hosilasi turganligini bildiradi. Bu birinchi qiymatlar k=1 uchun,  f = φ
, p=Ψ ,
T = ϴ
 deb qulay belgilashlar olingan. Ya’ni yuqorida  φ
1 , Ψ
1 , ϴ
1  va  S
1  lar topilgan. 
Xuddi shu tartibda qiymatlarni ketma-ket o’zgartirgan holda tuzilgan algoritmni davom ettirsak, quyidagi  φ
2 , Ψ
2 ,ϴ2  va  S
2  larning (k=2) qiymatlariga ega 
bo’lamiz:
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
Endi esa k=3 holi uchun:
> 
> 
> 
>  > 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> φ3
,Ψ	3 ,ϴ3   va  	S3   lar   topilgan   so ’ ng ,   ularning   birinchi   va   ikkinchi   tartibli
xosilalarini   yuqoridagi   algortimda   keltirilgan   sistemaga   qo ’ yish   orqali
quyidagicha   hisoblaymiz :
> 
Ababiyotlar 1. Angeles J.  Fundamentals of Robotic Mechanical Systems Theory, Methods, 
and Algorithms. - VerlagNew York, Inc., 2003. 545 p.
2. Яблонский   А.А.   Сборник   заданий   для   курсовых   работ   по
теоретической механике. интеграл-пресс, 2004. – 384 стр.
3. Nazarov X.N.  Robotexnik asoslari Toshk. davlat. tex. univ. Toshkent, 2015 
– 104 b.
4. Юревич Е.И.  Основы робототехники – СПБ, БХВ – Петербург, 2010. -
368 с
5. Глазунова. В.А.   Новые механизмы в современной робототехнике / 
под. ред.–М.: ТЕХНОСФЕРА, 2015. –312 с.
6. Kurfess T.  Robotics and automation handbook.  CRC Press LLC, 2005. —
519 p.