РОЗРОБКА 3D-МОДЕЛІ ЗООМОРФНОГО МОБІЛЬНОГО РОБОТА ДЛЯ ВЕРТИКАЛЬНИХ ПЕРЕМІЩЕНЬ ПО

Modern production is impossible without the introduction of advanced technologies, which are reflected in the concept of the fourth industrial revolution Industry 4.0.The proposed concept affects all areas of production processes, through the introduction of cyber-physical production systems (CPPS), robotic systems (RS), artificial intelligence (AI), the use of Industrial Internet of Things (IIoT) and the desire for full automation of all technological processes (TP).This approach to the implementation of production processes allows to solve a number of complex problems: optimization and automation of TP, obtaining data on the implementation of TP in real time, collecting analytical information for № 8( 8) 2022 8 monitoring and forecasting, which will allow to fulfill the requirements of Lean Manufacturing (LM).To solve these problems, it is necessary to create a single information environment, based on IIoT, which would cover all stages of production management.This requires that all equipment be part of a single information space of the enterprise, for which it is necessary to replace obsolete equipment with new one with the support of digital control systems, which leads to large financial losses.In this regard, many companies are considering the task of upgrading existing equipment.The solution of this problem is a complex scientific and technical problem, the solution of which covers the following areas: the theory of automatic control, circuitry, programming.One of the difficult objects to upgrade is a robot manipulator.This article discusses some aspects of solving the problem of modernization of the robot control system manipulator PUMA-560 (PM-01).The study of actuators, PM-01 engines and control cabinet Puma Mark III (Sphere-36 ( 56)), developed a structural control scheme PUMA-560 lower level.The element base is analyzed, the microprocessor is chosen and the circuit diagram is designed.Using EDA Altium Designer, a printed circuit board for the PUMA-560 manipulator control system was developed with the ability to connect to modern microcomputers, such as LattePanda, running Windows 10/11.The proposed solution, according to the authors, will automate the control system of the manipulator PUMA-560 and connect it to a single information network based on IIoT.

The subject of this research is the technology of management of mobile robot groups in the concept of Industry 4.0 and its composition. The purpose of this article is to find ways to implement an effective strategy for building and managing mobile robotic platforms in Warehousing, as a key tool of Lean Production. To achieve this goal, it is necessary to solve the following tasks: to analyze the management of supply chains in Smart Manufacturing, within Industry 4.0 and its impact on achieving the goals of Lean Production; to study the evolution of technologies used in Warehousing in the dynamics of the Industrial Revolution; to analyze the evolution of Warehouse Management Systems (WMS) as one of the most important components on the basis of which the requirements for automation of Warehousing automation in Smart Manufacturing with group management of mobile robotic platforms are implemented and achieved; to compare the impact of the technologies used by Warehousing 4.0 and Warehouse Management Systems on the key indicators of Lean Production. Results: One of the promising ways to achieve the effectiveness of the implementation of Lean Production tools in WMS systems is the use of Collaborative Robot System technology, which makes it possible to ensure a high density of product storage in Warehousing. However, modern mobile robotic platforms have their limitations both in the methods of loading and unloading products, and in the design. Therefore, the authors see the task in improving the design of mobile robotic platforms, which will develop a new intelligent group method of loading and unloading products, increasing the storage density for a variety of goods. Conclusions: The paper compares the impact of Warehousing 4.0 and Warehouse Management Systems on key Lean Production tools, which shows how the introduction of new group management technologies for robotic platforms in Warehousing 4.0 and Warehouse Management Systems (WMS) affects the effectiveness of Lean Production tools such as Heijunka, Just-in-time, 5S. This suggests that the introduction of new models and methods of managing complex warehouses with high density and chaotic storage of products, through the use of mobile robotic autonomous systems, will significantly optimize the process of supply chain management in Smart Manufacturing.

На етапі проектування увага приділяється виконавчій системі, яка є основною механічною складовою робототехнічної системи. Відмова чи некоректна робота однієї ланки механічної системи призводить до несправності в частині або у всьому механізмі робота в цілому. Розповсюдженими причинами відмов редукторів є дефекти, що виникають в зубчатій передачі (викришування, поломка, здирання, знос, пластична деформація, накатування). Предметом даного дослідження є горизонтальний одноступеневий редуктор з циліндричними кінцями валів, як найбільш поширений у механічній системі мобільних роботів. Метою даної роботи є моделювання деталей редуктора на статичну та втомну міцність та скорочення часу оцінки механічних властивостей кожної складальної одиниці і їх сукупності, скорочення ресурсів на її рішення за рахунок використання CAD/CAM/CAE систем. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішення наступних завдань: проведення аналізу дефектів, що виникаючих в редукторах; побудова 3D моделі деталей та їх збірки; проведення моделювання, розрахунку і аналізу напружено-деформованого стану основних деталей редуктора з використанням методу скінчених елементів в системі автоматизованого проектування ANSYS. При вирішенні поставлених завдань була використана методологія системного аналізу та моделювання. В результаті проведеного огляду основних завдань і характеристик проведено моделювання в САЕ ANSYS, для перевірки деталей редуктора, а саме валів – на статичну та втомну міцність. Таким чином, для попередження дефектів на етапі проектування проведено розрахунок механічних деталей на максимальну статичну міцність, контактну міцність, визначені дозволені напруження вигину при постійних та короткочасних (пікових) навантаженнях, та на інші характеристики, що впливають на надійність та життєвий цикл деталі.