Herald of Technological University Herald of Technological University ВЕСТНИК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 3034-4689 98563 10.55421/1998-7072_2025_28_2_98 3. Информатика, вычислительная техника и управление 3. Information teory, computer technology and control 3. Информатика, вычислительная техника и управление SOLVING THE THREE-DIMENSIONAL INVERSE KINEMATICS PROBLEM OF A FOUR-LINK MANIPULATOR РЕШЕНИЕ ТРЕХМЕРНОЙ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ КИНЕМАТИКИ ЧЕТЫРЕХЗВЕННОГО МАНИПУЛЯТОРА Закиев Д. Д. Zakiev D. D. Крутских Н. А. Krutskih N. A. Алибеков С Я Алибеков С Я Закиев Н. Д. Zakiev N. D. Маряшев А В Маряшев А В Кузина Н А Кузина Н А kunata1980@mail.ru Поволжский государственный технический университет Россия Поволжский государственный технический университет Russian Federation Поволжский государственный технический университет Россия Поволжский государственный технический университет Russian Federation ПГТУ г. Йошкар-Ола ru ПГТУ г. Йошкар-Ола ru Московский политехнический университет Moscow Polytechnic University ПГТУ г. Йошкар-Ола ru ПГТУ г. Йошкар-Ола ru КНИТУ ru КНИТУ ru 01 08 2025 01 08 2025 28 2 98 102 https://elibrary.ru/item.asp?id=80352567

В статье рассмотрено решение обратной задачи кинематики в трехмерном пространстве на примере параметризированной виртуальной модели четырехзвенного манипулятора с детерминированным углом положения выходного звена манипулятора к горизонтальной поверхности воздействия с практикой реализации предложенного решения на языке программирования vb.net. Одним из преимуществ виртуальных технологий трехмерного проектирования является универсальность их прикладного аспекта использования, в частности в процессах исследования закономерностей и взаимосвязей механики движения в трехмерной системе координат с использованием встроенной системы параметризации, позволяющей менять внешние параметры механизма сохраняя внутренние связи. Использование виртуального инструментария позволяет еще на этапе проектирования определять закономерности движения, устанавливать взаимосвязи и выводить в том числе и математические зависимости исследуемых механических процессов. В частности, исследование механики движения промышленных манипуляторов в трехмерной виртуальной среде помимо наглядности исследуемого процесса, позволяет, меняя их геометрические параметры, взаимное расположение звеньев и межзвенных углов с учетом закладываемых в конструкции степеней свободы, решать пространственные кинематические задачи, устанавливая зависимости на основе классического математического аппарата. Предлагаемое решение обратной задачи кинематики имеет прикладной аспект использования который заключается в реализации предлагаемого решения в управляющей программе на языке vb.net выполненной в том числе и в виде приложения производящего автоматизированный подсчет межзвенных углов задействованных в исследуемом процессе парных звеньев манипулятора в зависимости от планируемых оператором (технологом) трехмерных координат последовательного положения выходного звена манипулятора в пространстве на основе выполняемого технологического процесса.

The article considers the solution of the inverse kinematics problem in three-dimensional space using the example of a parameterized virtual model of a four-link manipulator with a deterministic angle of position of the output link of the manipulator to the horizontal impact surface with the practice of implementing the proposed solution in a programming language vb.net. One of the advantages of virtual technologies of three-dimensional design is the versatility of their applied aspect of use, in particular in the processes of studying the patterns of interrelationships of motion mechanics in a three-dimensional coordinate system using a built-in parameterization system that allows changing the external parameters of the mechanism while maintaining internal connections. The use of virtual tools makes it possible to determine the patterns of motion at the design stage, establish relationships and deduce, among other things, mathematical dependencies of the studied processes of mechanics. In particular, the study of the mechanics of motion of industrial manipulators in a three-dimensional virtual environment, in addition to illustrating the process under study, allows, by changing their geometric parameters, the relative position of links and inter-link angles, taking into account the degrees of freedom inherent in the design, to solve spatial kinematic problems, establishing dependencies based on the classical mathematical apparatus. The proposed solution to the inverse kinematics problem has an applied aspect of use, which consists in implementing the proposed solution in a control program in the language vb.net performed, among other things, in the form of an application that performs an automated calculation of the inter-link angles of the paired links of the manipulator involved in the process under study , depending on the three-dimensional coordinates of the sequential position of the output link of the manipulator in space planned by the operator or technologist on the basis of the performed the technological process.

 АВТОМАТИЗАЦИЯ МАНИПУЛЯТОР ОБРАТНАЯ ЗАДАЧА КИНЕМАТИКИ ПАРАМЕТРИЗИРОВАННАЯ МОДЕЛЬ ТРЕХМЕРНАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ VB.NET AUTOMATION MANIPULATOR INVERSE KINEMATICS PROBLEM PARAMETERIZED MODEL THREE-DIMENSIONAL COORDINATE SYSTEM VB.NET