The intensive spread of automated and robotic systems in the construction industry poses a number of problematic and unsolved problems related to the efficiency and reliability of their use, namely: reducing dynamic loads in the structural elements of robots and manipulators, reducing energy costs to perform a given process by a robotic system. Particular attention is paid to the quality of control, in particular, in a limited working space when moving working bodies with hydraulically actuated manipulators, which are dominant in construction. Problems: For welding of metal structures or when laying building elements using handling systems, the technology for performing such work involves the use of the tasks of moving special working bodies along parabolic trajectories. To implement the tasks set by manipulators, it is necessary to determine the control laws for the drive system. One of the ways to find the necessary functions for the control system is the use of optimization problems according to energy criteria and imposed geometric restrictions. Purpose: to develop and investigate the modes of movement of the drive mechanism of a hydraulic manipulator with the implementation of an energy-intensive mode of operation of a mechanical system in a given space of movement of the working body along a hyperbolic trajectory. Methodology: To achieve the goals of the study, it is proposed to use the optimization problem of minimizing energy consumption in the boom system of a two-link manipulator on a given parabolic trajectory of movement of its working body in a limited working space. In this paper, we consider the problem of conditional optimization, where the restrictions of the working space are imposed by the conditions of movement of the working body and the limiting restrictions on the movement of actuators. The objective optimization function is formed in the form of Lagrange equations from the components of energy consumption and the equation of a parabola that specifies the movement of the manipulator grip. Results: To implement the optimal control of a two-link manipulator on a given parabolic trajectory, it is necessary to determine the extremals of the objective function functional in the form of the Lagrange equation for the components, which in this study were convolutions from the dependencies of energy consumption and the given equation for the trajectory of movement of the working body. The search for the minimum of the objective function is obtained in numerical form, based on which the form of the polynomial of the analytical dependence of the generalized coordinates on time is determined. Conclusions: In further research, it is desirable to consider criteria that take into account various force loads, in particular, the root-mean-square value of the drive force and the intensity of its change over time, and it is also necessary to develop polynomial functions that can be used to express numerical solutions to optimization problems.

Интенсивное распространение автоматизированных и роботизированных систем в строительной промышленности ставит ряд проблемных и не решенных задач, связанных с эффективностью и надежностью их использования, а именно: снижение динамических нагрузок в элементах конструкции роботов и манипуляторов, снижение энергозатрат на выполнение заданного процесса роботизированной системой. Особое внимание уделяется качеству управления, в частности, в ограниченном рабочем пространстве при перемещении рабочих органов манипуляторами с гидроприводом, которые являются доминирующими в строительстве. Проблематика: Для сварки металлоконструкций или при укладке элементов здания с применением манипуляционных систем, технология выполнения таких работ предусматривает применение задач перемещения специальных рабочих органов по параболическим траекториям. Для реализации поставленных задач манипуляторами, необходимо определить законы управления для системы привода. Одним из путей поиска нужных функций для системы управления является применение оптимизационных задач по энергетическим критериям и наложенным геометрическим ограничениям. Цель: разработать и исследовать режимы движения приводного механизма гидравлического манипулятора с реализацией энергоемкого режима работы механической системы на заданном пространстве перемещения рабочего органа по гиперболической траектории. Методика реализации: Для реализации поставленных целей исследования предложено использовать оптимизационную задачу минимизации энергозатрат в стреловой системе двухзвенного манипулятора на заданной параболической траектории перемещения его рабочего органа в ограниченном рабочем пространстве. В данной работе рассматривается задача условной оптимизации, где ограничения рабочего пространства накладывается условиями движения рабочего органа и предельными ограничениями перемещения исполнительных механизмов. Целевая функция оптимизации сформирована в виде уравнений Лагранжа из составляющими энергозатрат и уравнения параболы, задающей перемещение захвата манипулятора. Результаты: Для реализации оптимального управления двухзвенным манипулятором на заданной параболической траектории необходимо определить экстремали функционала целевой функции в виде уравнения Лагранжа по составляющим, которые в данном исследовании были свертками из зависимостями энергозатрат и заданного уравнения траектории перемещения рабочего органа. Поиск минимума целевой функции получено в числовом виде, на основе чего определен вид полинома аналитической зависимости обобщенных координат от времени. Выводы: В дальнейших исследованиях желательно рассмотреть критерии учитывающие различные силовые нагрузки, в частности среднеквадратическое значение приводного усилия и интенсивность его изменения во времени, а также нужно разработать функции полиномов, которыми можно будет выражать числовые решения оптимизационных задач.

Інтенсивне розповсюдження автоматизованих і роботизованих систем в будівельній промисловості ставить ряд проблемних і не вирішених задач, пов’язаних з ефективністю і надійністю їхнього використання, а саме зниження динамічних навантажень у елементах конструкції роботів і маніпуляторів, зниження енерговитрат на виконання заданого процесу роботизованою системою. Особлива увага приділяється якості керування, зокрема в обмеженому робочому просторі при переміщенні робочих органів маніпуляторами з гідроприводом, які є домінуючими в будівництві. Проблематика: Для зварювання металоконструкцій або при укладанні елементів будівлі із застосуванням маніпуляційних систем, технологія виконання таких робіт передбачає застосування задач переміщення спеціальних робочих органів по параболічним траєкторіям Для реалізації поставлених завдань маніпуляторами, необхідно визначити закони керування для системи приводу. Одним зі шляхів пошуку потрібних функцій для системи керування є застосування оптимізаційних задач за енергетичними критеріями і накладеними геометричними обмеженнями. Мета: Розробити і дослідити режими руху привідного механізму гідравлічного маніпулятора з реалізацією енергоємного режиму роботи механічної системи на заданому просторі переміщення робочого органу за гіперболічною траєкторією. Методика реалізації: Для реалізації поставленої мети дослідження запропоновано використати оптимізаційну задачу мінімізації енерговитрат в стрілової системи дволанкового маніпулятора на заданій параболічній траєкторії переміщення його робочого органу і обмеженому робочому просторі. В даній роботі розглядається задача умовної оптимізації, де обмеження робочого простору накладаються умовами руху робочого органу та граничними обмеженнями на переміщення виконавчих механізмів. Цільову функцію оптимізації сформовано у виді рівнянь Лагранжа зі складовими енерговитрат та рівняння параболи, що задає переміщення захоплювача маніпулятора. Результати: Для реалізації оптимального керування дволанковим маніпулятором на заданій параболічній траєкторії, необхідно визначити екстремалі функціоналу цільової функції у виді рівняння Лагранжа за складовими, які в даному дослідженні були згортка залежності енерговитрат та заданого рівняння траєкторії переміщенні робочого органу. Рішення мінімуму цільової функції отримано в числовому виді на основі чого визначено вид полінома аналітичної залежності узагальнених координат від зміни часу. Висновки: В подальших дослідженнях бажано розглянули критерії які б враховували різні силові навантаження, зокрема середньоквадратичне значення привідного зусилля та інтенсивність його зміни в часі, а також потрібно розробити функції поліномів, який можна буде виражати числові рішення оптимізаційних задач.