sapiСистемный анализ и прикладная информатика«System analysis and applied information science»2309-49232414-0481Belarusian National Technical University10.21122/2309-4923-2025-1-69-73sapi-733Research ArticleИнформационные технологии в образованииInformation technologies in educationРобототехнический обучающий комплексRobotic training complexМатрунчикЮ. Н.MatrunchykYu. N.

Матрунчик Юлия Николаевна, старший преподаватель кафедры «Робототехнические системы»

г. Минск

Matrunchyk Yu.N., senior lecturer of the Department of Robotic Systems

Minsk

matrunchik@bntu.byБелорусский национальный технический университетБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarus202507042025016973Copyright © Матрунчик Ю.Н., 20252025Матрунчик Ю.Н.Matrunchyk Y.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sapi.bntu.by/jour/article/view/733

Рассматриваются аспекты создания робототехнического обучающего комплекса для обучения по принципу «снизу-вверх» способам проектирования, программирования и моделирования работы промышленных манипуляторов с пятью степенями подвижности на базе современных микроконтроллеров. Основная цель разработки – это повышение эффективности процесса проектирования робототехнических комплексов, импортозамещение.

Предлагается решать следующие задачи: разработка робототехнического обучающего комплекса (далее – РТОК), его имитационной и математической модели; идентификация и оптимизация модели; разработка электрической принципиальной схемы РТОК; создание имитационной модели манипулятора; разработка учебно-методического комплекса для проведения для обучения персонала основам проектирования и программирования промышленных манипуляторов с оснасткой под производственные задачи различной степени сложности.

В качестве примера для оценки работоспособности предлагаемого комплекса рассматривается модель электрической части РТОК, построенной в среде программирования Proteus8Professional. Представлены иллюстрации опытного образца комплекса.

The article considers aspects of creating a robotic training complex for teaching, based on the "bottom-up" principle, methods of designing, programming and modeling industrial manipulators with five degrees of freedom based on modern microcontrollers. The main goal of the development is to increase the efficiency of the design process of robotic complexes, import substitution. It is proposed to solve the following problems: development of a robotic training complex (hereinafter – RTС), its simulation and mathematical model; identification and optimization of the model; development of an electrical circuit diagram of the RTС; creation of a simulation model of the manipulator; development of a training and methodological complex for training personnel in the basics of designing and programming industrial manipulators with equipment for production tasks of varying complexity. As an example for assessing the performance of the proposed complex, a model of the electrical part of the RTС, built in the Proteus8Professional programming environment, is considered. Illustrations of a prototype of the complex are presented.

роботманипулятормодельмикроконтроллерэлектрическая принципиальная схематраектория манипуляторанастройка параметровrobotmanipulatormodelmicrocontrollerelectrical circuit diagrammanipulator trajectoryparameter settingReferencesПолитехнический терминологический толковый словарь / Составление: В. Бутаков, И. Фаградянц. – М.: Polyglossum, 2014. – 526 с.Polytechnic terminological explanatory dictionary / Compiled by: V. Butakov, I. Fagradyants. – M.: Polyglossum, 2014. – 526 p.Гибкие производственные системы, промышленные роботы, робототехнические комплексы: Практ. пособие. В 14 кн. Кн. 6. Б. И. Черпаков, В. Б. Великов и ч. Робототехнические комплексы / Под ред. Б.И. Черпакова. – М.: Высш. шк., 1989. – 95 с.Flexible manufacturing systems, industrial robots, robotic complexes: Practical. manual. In 14 books. Book 6. B. I. Cherpakov, V. B. Velikov, etc. Robotic complexes / Ed. by B. I. Cherpakov. – M.: Higher. school, 1989. – 95 p.WIPO Всемирная организация интеллектуальной собственности [Электронный ресурс]. – Электронные данные. Режим доступа: https://www.wipo.int/ru/web/global-innovation-index/w/blogs/2024/robotics-industry.WIPO World Intellectual Property Organization [Electronic resource]. – Electronic data. Access mode: https://www. wipo.int/ru/web/global-innovation-index/w/blogs/2024/robotics-industry.Инновационные технологии, автоматизация и мехатроника в машинои приборостроении : материалы XI международной научно-практической конференции, Минск, 5 апреля 2023 г. / Белорус. национальный техн.университет ; редкол.: А. Р. Околов [и др.]. – Минск : БНТУ, 2023. – 166 с.Innovative technologies, automation and mechatronics in mechanical engineering and instrument engineering: Proceedings of the XI International Scientific and Practical Conference, Minsk, April 5, 2023 / Belarusian National Technical University; editorial board: A. R. Okolov [et al.]. – Minsk: BNTU, 2023. – 166 p.Proteus. Интегрированная среда для разработки электронных устройств, в.ч. на микроконтроллерах [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/soft/avr/Proteus.htm – Дата доступа: 20.02.2025.Proteus. Integrated environment for developing electronic devices, including microcontrollers [Electronic resource]. – Access mode: http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/soft/avr/Proteus.htm – Access date: 02/20/2025.Зенкевич, С.Л., Ющенко А.С. Основы управления манипуляционными роботами. 2-е изд. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014. – 480 с.Zenkevich, S. L., Yushchenko A. S. Fundamentals of control of manipulation robots. 2nd ed. M .: Publishing house of Moscow State Technical University. N. E. Bauman, 2014. – 480 p.Тягунов, О.А. Математические модели и алгоритмы управления промышленных транспортных роботов // Информационно-измерительные и управляющие системы. – 2013. – Т. 5, № 5. – С. 69.Tyagunov, O. A. Mathematical models and control algorithms for industrial transport robots // Information, measuring and control systems. – 2013. – Vol. 5, No. 5. – P. 69.Фу, К., Гонсалес Р., Ли К. Робототехника / Пер. с англ. – М.: Мир, 1989. – 624 с.Fu, K., Gonzalez R., Lee K. Robotics / Translated from English. – Moscow: Mir, 1989. – 624 p.Шахинпур, М. Курс робототехники / Пер. с англ. – М.: Мир, 1990. – 527 с.Shahinpour, M. Course in robotics / Translated from English. – Moscow: Mir, 1990. – 527 p.P. Corke Robotics. Version and Control: Fundamental Algorithms in MATLAB/ P.Corke. – Springer, 2011. – 570 p.P. Corke Robotics. Version and Control: Fundamental Algorithms in MATLAB / P.Corke. – Springer, 2011. – 570 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.