'FSAEIHE South Ural State University (National Research University)'
Doi
Abstract
Russian food vending machines (VM) have been considered. Schemes of construction of robotic technical systems for automatic sale of goods and the principles of their operation have been proposed. The choice of manipulators delivering paid goods from the warehouse to the buyer has been justified. Examples of X3D-models of warehouses and shelves on which the goods are placed have been given. The SVG-model of manual and automatic animation of program movements of the manipulator in the process of delivery of goods from the warehouse to the buyer has been developed. An algorithm for automatic generation of program sequences for electric drives with a system of commands that specify the absolute and relative positions of the shafts of electric motors, maximum and ground speeds, as well as acceleration and deceleration has been proposed. The examples of generated program sequences for linear actuators the FAULHABER company have been given. The schemes of arrangement of manipulator drives, in which its dynamic equations are linear with constant coefficients. That schemes allow to solve elementary problems of optimal control of the manipulator in terms of performance. A three-level control system of VM has been described. The controllers or electric drive drivers in this system are used at the lower level, the middle level is implemented on the Arduino platform, and the tablet PC is used at the upper level. The possible software and hardware of communication between the VM and the buyer, accounting, sales and inventory in the warehouse, receiving payments are described.. The variants of Arduino integration with mobile applications and information systems on the 1cv8 platform have been considered. Lists and describes the SVG code in models of VM, allowing to place equipment, pick up the geometric dimensions of the warehouses, shelves, baskets, select the types of kinematic pairs and the lengths of manipulators links, build software the movements of manipulators and other tasks in the design of the VM.Рассмотрены российские торговые автоматы (ТА) продуктов питания. Предложены схемы построения роботизированных технических комплексов для автоматической продажи товаров и принципы их действия. Обоснован выбор манипуляторов, осуществляющих доставку оплаченного товара со склада в зону выдачи покупателю. Приведены примеры X3D-моделей складов и полок, на которых размещается товар. Разработана SVG-модель ручной и автоматической анимации программных движений манипулятора в процессах доставки товара от склада к покупателю. Предложен алгоритм автоматической генерации программных последовательностей для электроприводов с системой команд, задающих абсолютные и относительные положения валов электродвигателей, максимальные и маршевые скорости, а также ускорения разгона и торможения. Приведены примеры сгенерированных программных последовательностей для линейных приводов фирмы FAULHABER. Предложены схемы компоновки приводов манипулятора, при которых его уравнения динамики являются линейными с постоянными коэффициентами, то есть позволяют элементарно решать задачи оптимального управления манипулятором в смысле быстродействия. Описана трехуровневая система управления ТА, в которой на нижнем уровне используются контроллеры или драйверы электроприводов, средний уровень реализован на платформе Arduino, на верхнем уровне используется планшетный персональный компьютер. Описаны возможные программно-аппаратные средства общения ТА с покупателем, учета продаж и остатков товара на складе, приема платежей от покупателей и взаимодействия ТА с информационными системами его владельца. Рассмотрены варианты интеграции Arduino с мобильными приложениями и информационными системами на платформе 1Сv8. Приведен и описан код SVG-моделей ТА, позволяющий размещать оборудование, подбирать геометрические размеры складов, полок, корзин, выбирать типы кинематических пар и длины звеньев манипуляторов, строить программные движения манипуляторов и решать другие задачи в процессе проектирования ТА
