RU2424893C2

RU2424893C2 - Adaptive mobile 3d manipulator robot and method of organising displacements and control over physical-mechanical properties, geometrical shape of contact surface and displacement trajectory hereby

Info

Publication number: RU2424893C2
Application number: RU2009100182/02A
Authority: RU
Inventors: Сергей Николаевич Саяпин (RU); Сергей Николаевич Саяпин; Александр Владимирович Синев (RU); Александр Владимирович Синев
Original assignee: Учреждение Российской Академии Наук Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Ран
Priority date: 2009-01-11
Filing date: 2009-01-11
Publication date: 2011-07-27
Also published as: RU2009100182A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to robotics. Manipulator robot comprises 3D structure made up of octahedron module in its initial position with its edges made up of rods with their ends pivoted together at octahedron module vertices. Note here that said rod are equipped with linear drives with relative displacement transducers. Note also that said rods allow varying their length in response to control instructions sent to linear drives from control system. All faces of octahedron module allows their connection to similar modules and all rods are provided with hinged arranged on their ends and made up of balls. Octahedron module vertices and rear face rod centers are provided with radial thrusts with temperature gages and electric contacts to form adaptive grippers and retaining supports of manipulator robot.

EFFECT: expanded operating performances and higher reliability.

14 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к робототехнике, а именно к адаптивным мобильным пространственным робототехническим системам, и может быть использовано для эксплуатации в наземной, подземной, подводной, авиационно-космический технике и приборостроении.The invention relates to robotics, namely to adaptive mobile spatial robotic systems, and can be used for operation in ground, underground, underwater, aerospace and instrumentation.

Известно устройство пространственного манипулятора, выполненного в виде неподвижного основания (корпуса) и подвижной жесткой механической руки, имеющей шесть степеней свободы относительно основания и выполненной в виде крестовины со схватом, смонтированным на одном из ее плеч (В.Н.Данилевский. Манипулятор. // Авторское свидетельство СССР №558788, МКИ В25J 1/02). Остальные три плеча крестовины шарнирно связаны шестью стержнями с основанием. При этом шесть стержней образуют замкнутую кинематическую цепь, а каждый из них снабжен приводом линейного перемещения.A device of a spatial manipulator, made in the form of a fixed base (body) and a movable rigid mechanical arm having six degrees of freedom relative to the base and made in the form of a cross with a grip mounted on one of its shoulders (V.N.Danilevsky. Manipulator. // USSR author's certificate No. 558788, MKI B25J 1/02). The remaining three shoulders of the cross are pivotally connected by six rods to the base. In this case, six rods form a closed kinematic chain, and each of them is equipped with a linear displacement drive.

Известно устройство пространственного манипулятора, содержащего жесткое неподвижное основание (базу) и жесткое выходное звено, соединенные между собой шестью тягами через сферические или эквивалентные им шарниры. Длина каждой тяги регулируется приводом осевого перемещения по командам программы, управляющей движением выходного звена, имеющего шесть степеней подвижности. На выходном звене может быть установлено захватное устройство (Манипуляционные системы роботов. / А.И.Корендясев, Б.Л.Саламандра, Л.И.Тывес и др.; Под общ. ред. А.И.Корендясева. - М.: Машиностроение, 1989. С.308-309, рис.9.6). Данные пространственные манипуляторы могут выполняться в виде однотипных модулей, которые после соединения способны образовывать пространственные манипуляторы с большим числом степеней подвижности (Там же, рис.9.10, с.310-311).A device is known for a spatial manipulator containing a rigid fixed base (base) and a rigid output link, interconnected by six rods through spherical or equivalent joints. The length of each thrust is controlled by the axial displacement drive according to the commands of the program that controls the movement of the output link, which has six degrees of mobility. A gripping device can be installed at the output link (Manipulation systems of robots. / A.I. Korendyasev, B.L. Salamander, L.I. Tyves, etc.; Under the general editorship of A.I. Korendyasev. - M .: Engineering, 1989. S.308-309, Fig. 9.6). These spatial manipulators can be performed in the form of modules of the same type, which, after connection, can form spatial manipulators with a large number of degrees of mobility (Ibid., Fig. 9.10, p. 310-311).

Известно устройство адаптивной пространственной форменной конструкции с изменяемой геометрией, представляющее собой два октаэдра с одной общей гранью (Формостабильные и интеллектуальные конструкции из композиционных материалов. / Г.А.Молодцов, В.Е.Биткин, В.Ф.Симонов, Ф.Ф.Урманов. - М.: Машиностроение, 2000. - 352 с.: ил., с.214-220, рис.8.12 - прототип устройства). Все ребра данной конструкции выполнены в виде жестких и активных стержней, шарнирно связанных между собой. Данная конструкция включает три активные параллельные грани, все ребра которых выполнены в виде активных стержней, способных по управляющим командам изменять свою длину и двенадцать полуактивных граней, включающих по два жестких и одному активному стержню. При этом активные и полуактивные смежные грани имеют общие ребра в виде активных стержней.A device of adaptive spatial shaped structure with variable geometry, which is two octahedra with one common face (Formostable and intelligent structures made of composite materials. / G.A. Molodtsov, V.E.Bitkin, V.F.Simonov, F.F. Urmanov. - M.: Mechanical Engineering, 2000. - 352 p.: Ill., P. 214-220, Fig. 8.12 - prototype device). All ribs of this design are made in the form of rigid and active rods pivotally connected to each other. This design includes three active parallel faces, all the edges of which are made in the form of active rods, capable of changing their length according to control commands and twelve semi-active faces, including two rigid and one active rod. In this case, active and semi-active adjacent faces have common edges in the form of active rods.

Известен способ измерения пространственного перемещения тел, связанных с неподвижным основанием шестью стержнями с однокоординатными измерительными преобразователями линейных перемещений, относительно неподвижного основания (базы), в котором осуществляется измерение текущих параметров положения подвижного тела путем измерения длин стержней (Д.М.Дайч, А.Ш.Колискор, В.И.Сергеев. Устройство для измерения пространственного перемещения тел. // Авторское свидетельство СССР №1040318, МКИ G01В 5/00 - прототип способа).A known method of measuring the spatial displacement of bodies associated with a fixed base with six rods with single-axis linear transducers, relative to a fixed base (base), in which the current position of the moving body is measured by measuring the lengths of the rods (D.M. Daych, A.Sh. .Koliskor, V.I.Sergeev, Device for measuring the spatial displacement of bodies // USSR author's certificate No. 1040318, MKI G01B 5/00 - prototype of the method).

Указанные устройства и способ имеют следующие недостатки:These devices and method have the following disadvantages:

- отсутствует возможность организации их мобильности (самоперемещения) и адаптации к поверхностям перемещения и перемещаемого объекта (предмета), в частности к протяженной замкнутой внутренней поверхности тоннельного (или скважинного) типа, а также к наружной поверхности колонного типа, которые могут иметь переменные по длине поперечные сечения и искривленную траекторию движения;- there is no possibility of organizing their mobility (self-movement) and adaptation to the surfaces of displacement and the displaced object (object), in particular to the extended closed inner surface of the tunnel (or borehole) type, as well as to the outer surface of the column type, which may have transverse lengths sections and curved trajectory of movement;

- отсутствует возможность самоперемещения внутри труб по отводу колена или тройника, расположенного под прямым углом без радиусного перехода;- there is no possibility of self-movement inside the pipes along the elbow or tee, located at right angles without a radius transition;

- отсутствует возможность организации перемещения внутри замкнутых поверхностей протяженных (длинномерных) предметов, например кабелей, труб и т.п.;- there is no possibility of organizing movement within closed surfaces of extended (long) objects, such as cables, pipes, etc .;

- отсутствует возможность соединения однотипных модулей с образованием общих граней через все их грани и организации перемещения предметов внутри замкнутых поверхностей с одновременным их пространственным позиционированием и виброзащитой;- there is no possibility of connecting the same type of modules with the formation of common faces across all their faces and organizing the movement of objects inside closed surfaces with their spatial positioning and vibration protection;

- отсутствие возможности контроля физико-механических свойств (например, при проведении каротажа скважин, имеющих отклонение от вертикальной оси), геометрической формы контактируемых поверхностей и траектории движения как в прозрачной окружающей среде, так и непрозрачной для оптических, радио, ультразвуковых и других физических методов контроля, а также ограниченная пространственная манипуляция активных внешних граней;- the inability to control physical and mechanical properties (for example, when logging wells that deviate from the vertical axis), the geometric shape of the contact surfaces and the motion path both in a transparent environment and opaque for optical, radio, ultrasonic and other physical control methods , as well as limited spatial manipulation of active external faces;

- отсутствует возможность схватывать (зажимать) предметы произвольной формы, например обрабатывающие инструменты, и совершать ими полнооборотные вращательные движения, а также генерировать и контролировать вибрационные и ударные воздействия при их взаимодействии с контактируемыми поверхностями;- there is no possibility to grasp (clamp) objects of arbitrary shape, for example, processing tools, and perform full-speed rotational movements with them, as well as generate and control vibration and shock effects when they interact with contacted surfaces;

- отсутствует возможность ударно-вибрационного воздействия долбежными инструментами с изменением их последовательности;- there is no possibility of shock-vibration exposure with mortising tools with a change in their sequence;

- отсутствует возможность функциональной замены фронтальной и тыльной граней на другую эквивалентную им пару в процессе эксплуатации манипулятора.- there is no possibility of functional replacement of the front and back faces with another pair equivalent to them during operation of the manipulator.

Техническим результатом предлагаемого адаптивного мобильного пространственного робота-манипулятора Саяпина-Синева является расширение функциональных возможностей и повышение надежности за счет:The technical result of the proposed adaptive mobile spatial robot-manipulator Sayapin-Sinev is the expansion of functionality and increased reliability due to:

- организации возможности его мобильности (самоперемещения) и адаптации к поверхностям перемещения и перемещаемого объекта (предмета), в частности к протяженной замкнутой внутренней поверхности тоннельного (или скважинного) типа, а также к наружной поверхности колонного типа, которые могут иметь переменные по длине поперечные сечения и искривленную траекторию движения;- organization of the possibility of its mobility (self-movement) and adaptation to the surfaces of displacement and the moved object (object), in particular to the extended closed inner surface of the tunnel (or borehole) type, as well as to the outer surface of the columnar type, which may have cross-sections of variable length and a curved trajectory of movement;

- организации возможности самоперемещения внутри труб по отводу колена или тройника, расположенного под прямым углом без радиусного перехода;- organization of the possibility of self-movement inside the pipes along the elbow or tee, located at right angles without a radius transition;

- организации возможности перемещения внутри замкнутых поверхностей протяженных (длинномерных) предметов, например кабелей, труб и т.п.;- organization of the possibility of moving inside closed surfaces of extended (long) objects, such as cables, pipes, etc .;

- организации возможности соединения однотипных модулей с образованием общих граней через все их грани и перемещения предметов внутри замкнутых поверхностей с одновременным их пространственным позиционированием и виброзащитой;- organization of the possibility of connecting the same type of modules with the formation of common faces through all their faces and moving objects inside closed surfaces with their spatial positioning and vibration protection;

- организации возможности контроля физико-механических свойств (например, при проведении каротажа скважин, имеющих отклонение от вертикальной оси), геометрической формы контактируемых поверхностей и траектории движения как в прозрачной окружающей среде, так и непрозрачной для оптических, радио, ультразвуковых и других физических методов контроля;- organization of the ability to control physical and mechanical properties (for example, when logging wells that deviate from the vertical axis), the geometric shape of the contact surfaces and the motion path both in a transparent environment and opaque for optical, radio, ultrasonic and other physical control methods ;

- организации возможности схватывать (зажимать) предметы произвольной формы, например обрабатывающие инструменты, и совершать ими полнооборотные вращательные движения, а также генерировать и контролировать вибрационные и ударные воздействия при их взаимодействии с контактируемыми поверхностями;- organization of the ability to grab (clamp) objects of arbitrary shape, for example, processing tools, and perform full-speed rotational movements with them, as well as generate and control vibration and shock effects when they interact with contacted surfaces;

- организации возможности ударно-вибрационного воздействия долбежными инструментами с изменением их последовательности;- organization of the possibility of shock-vibration effects with mortising tools with a change in their sequence;

- организации возможности функциональной замены фронтальной и тыльной граней на другую эквивалентную им пару в процессе эксплуатации манипулятора.- organization of the possibility of functional replacement of the front and back faces with another pair equivalent to them during the operation of the manipulator.

Это достигается тем, что в адаптивном мобильном пространственном роботе-манипуляторе Саяпина-Синева, содержащем пространственную структуру в виде октаэдрного модуля в исходном положении, при этом ребра октаэдрного модуля выполнены в виде стержней, концы которых шарнирно связаны в его вершинах, при этом стержни двух параллельных граней октаэдрного модуля, выполненные с возможностью соединения через них с подобными модулями с образованием общих граней, снабжены линейными приводами с датчиками относительного перемещения с возможностью изменения их длины по управляющим командам от системы управления, согласно изобретению все грани октаэдрного модуля выполнены с возможностью соединения через них с подобными модулями и все стержни октаэдрного модуля снабжены линейными приводами с шарнирными соединениями на концах, выполненных в виде сферических шарниров или эквивалентных им соединений, при этом вершины октаэдрного модуля и срединные участки стержней тыльной грани, расположенной с противоположной стороны от направления движения и параллельной ей фронтальной грани, расположенной со стороны направления движения, снабжены радиальными упорами с датчиками температуры и изолированными друг от друга электрическими контактами с возможностью образования адаптивных схватов и фиксирующих опор робота-манипулятора Саяпина-Синева, при этом каждый из стержней снабжен датчиками относительного перемещения и относительной скорости, упоры - датчиками силы, а вершины октаэдра - совмещенными датчиками пространственного положения и ускорений, представляющих миниатюрные трехосные блоки гироскопов-акселерометров, при этом линейные приводы, датчики силы, температуры, относительного перемещения и относительной скорости и совмещенные датчики пространственного положения и ускорений электрически связаны через аналого-цифровые преобразователи с системой управления с возможностью оперативного контроля и управления в реальном режиме времени. Причем линейные приводы могут быть выполнены с увеличенным рабочим ходом, например телескопическими, шарнирные соединения на концах стержней могут быть выполнены в виде упругих шарниров из сверхупругого материала, а миниатюрные трехосные блоки гироскопов-акселерометров датчиков пространственного положения и ускорений могут быть выполнены в виде микромеханических вибрационных гироскопов-акселерометров.This is achieved by the fact that in an adaptive Sayapin-Sinev mobile spatial robot manipulator containing a spatial structure in the form of an octahedral module in the initial position, the edges of the octahedral module are made in the form of rods whose ends are pivotally connected at its vertices, while the rods are two parallel faces of the octahedral module, made with the possibility of connecting through them with similar modules with the formation of common faces, equipped with linear actuators with relative displacement sensors with the possibility of changes in their length according to control commands from the control system, according to the invention, all faces of the octahedral module are made with the possibility of connection through them with similar modules and all rods of the octahedral module are equipped with linear drives with hinged joints at the ends made in the form of spherical joints or equivalent connections, this vertex of the octahedral module and the middle sections of the rods of the back side, located on the opposite side of the direction of movement and parallel to the frontal face, located on the direction of movement, equipped with radial stops with temperature sensors and isolated from each other electrical contacts with the possibility of the formation of adaptive grips and fixing supports of the Sayapin-Sinev robotic arm, each of the rods equipped with sensors of relative displacement and relative speed, stops - sensors forces, and the vertices of the octahedron - combined sensors of spatial position and accelerations, representing miniature triaxial blocks of gyroscopes-accelerometers, while linear actuators, sensors of force, temperature, relative displacement and relative speed and combined sensors of spatial position and accelerations are electrically connected through analog-to-digital converters with a control system with the possibility of operational monitoring and control in real time. Moreover, linear actuators can be made with an increased stroke, for example, telescopic, swivel joints at the ends of the rods can be made in the form of elastic hinges from an inelastic material, and miniature three-axis units of gyroscopes-accelerometers of spatial position and acceleration sensors can be made in the form of micromechanical vibration gyroscopes accelerometers.

Это достигается тем, что в способе организации движений и контроля физико-механических свойств и геометрической формы контактируемой поверхности и траектории движения с помощью адаптивного мобильного пространственного робота-манипулятора Саяпина-Синева, выполненного в виде октаэдрного модуля, включающего управление пространственным перемещением его вершин путем контроля длин всех стержней и определения пространственных координат вершин относительно базовой системы координат с помощью датчиков относительного перемещения и системы управления и формирование управляющих команд для линейных приводов стержней, управление мобильным роботом-манипулятором осуществляют по показаниям датчиков силы, температуры, пространственного положения, относительного перемещения и трехосных блоков акселерометров - при его перемещении и по показаниям датчиков силы, трехосных блоков акселерометров, датчиков относительной скорости, относительного перемещения - при организации ударных и вибрационных воздействий, при этом управление мобильным пространственным роботом-манипулятором Саяпина-Синева осуществляют по одному из следующих режимов или их комбинаций:This is achieved by the fact that in the method of organizing movements and controlling the physicomechanical properties and the geometric shape of the contacted surface and the trajectory of motion using the adaptive mobile spatial manipulator Sayapin-Sinev, made in the form of an octahedral module, including controlling the spatial movement of its vertices by controlling lengths all rods and determining the spatial coordinates of the vertices relative to the base coordinate system using relative displacement sensors and a system we control and generate control commands for linear rod drives, we control a mobile robotic arm according to the readings of the force, temperature, spatial position, relative displacement and triaxial blocks of accelerometers - when moving it and according to the readings of force sensors, triaxial blocks of accelerometers, relative speed sensors , relative displacement - when organizing shock and vibration effects, while controlling a mobile spatial robot manipulator om Sayapina-Sineva carry out one of the following modes or their combinations:

- при его продольном или винтовом самоперемещении по внутренней замкнутой поверхности трубчатого, тоннельного, скважинного или другого типа осуществляют попеременное перемещение относительно друг друга двух параллельных граней, при этом в начальный момент времени увеличивают длины стержней противоположных граней, которые располагают поперек направления предполагаемого движения, до момента установления контакта радиальных упоров их вершин с внутренней поверхностью и фиксируют с заданным усилием, которое определяют по показаниям датчиков силы, после этого линейные приводы отключают и вычисляют координаты вершин граней относительно базовой системы координат, затем уменьшают длины стержней тыльной грани и после расфиксации ее вершин с контактируемой поверхностью линейные приводы стержней тыльной грани останавливают и согласованно уменьшают длины стержней боковых граней, линейные приводы которых останавливают после уменьшения длин стержней до заданных значений, затем увеличивают длины стержней тыльной грани до установления контакта радиальных упоров ее вершин с внутренней поверхностью и фиксируют с заданным усилием, которое определяют по показаниям датчиков силы, после этого производят уменьшение длин стержней фронтальной грани и после расфиксации ее вершин с контактируемой поверхностью линейные приводы стержней грани останавливают и согласованно увеличивают длины стержней боковых граней, линейные приводы которых останавливают после увеличения длин стержней до заданных значений, затем увеличивают длины стержней фронтальной грани до установления контакта радиальных упоров ее вершин с внутренней поверхностью и фиксируют с заданным усилием, которое определяют по показаниям датчиков силы, затем алгоритм движения повторяют, при этом траекторию перемещения вершин граней по внутренней поверхности выбирают прямолинейной, винтовой или комбинированной, при этом запоминают пространственные координаты вершин граней относительно базовой системы координат и время моментов их фиксации с контактируемой поверхностью и по их значениям судят о траектории движения и скорости перемещения адаптивного мобильного пространственного робота-манипулятора Саяпина-Синева;- when it is longitudinally or helically self-moving along an inner closed surface of a tubular, tunnel, borehole or other type, two parallel faces are alternately moving relative to each other, while at the initial time, the lengths of the rods of opposite faces, which are transverse to the direction of the intended movement, are increased until establish contact of the radial stops of their peaks with the inner surface and fix with a given force, which is determined by the readings yes force sensors, then the linear drives turn off and calculate the coordinates of the vertices of the faces relative to the base coordinate system, then reduce the lengths of the back face rods and, after fixing its vertices with the contacted surface, the linear drives of the rear face rods stop and consistently reduce the lengths of the side edge rods, the linear drives of which stop after reducing the lengths of the rods to the specified values, then increase the lengths of the rods of the back face until the contact of the radial stops of its vertices with the inner surface and fix with a given force, which is determined by the readings of the force sensors, then reduce the lengths of the rods of the frontal face and, after fixing its vertices with the contacted surface, linear drives of the faces of the faces stop and consistently increase the lengths of the rods of the side faces, the linear drives of which stop after increase the lengths of the rods to the specified values, then increase the lengths of the rods of the frontal face until the contact of the radial stops of its vertices with the internal surface and fix it with a predetermined force, which is determined by the readings of the force sensors, then the motion algorithm is repeated, while the trajectory of the vertices of the faces along the inner surface is selected rectilinear, screw or combined, while the spatial coordinates of the vertices of the faces relative to the base coordinate system and the time of moments are stored their fixation with the contacted surface and their values are used to judge the trajectory of movement and the speed of movement of adaptive mobile spatial Obote manipulator Sayapina-Sineva;

- при его продольном или винтовом самоперемещении по наружной поверхности колонного, арочного или другого типа, перед перемещением производят расстыковку шарнирных узлов до размыкания стержней тыльной, фронтальной и одной из боковых граней, осуществляют охват стержнями тыльной и фронтальной гранями наружной контактируемой поверхности и восстанавливают их шарнирные соединения, затем осуществляют попеременное перемещение относительно друг друга тыльной и фронтальной граней, при этом в начальный момент времени уменьшают длины их стержней до момента установления контакта радиальных упоров срединных участков стержней тыльной и фронтальной граней с наружной поверхностью и фиксируют с заданным усилием, которое определяют по показаниям датчиков силы, после этого линейные приводы отключают и вычисляют координаты всех точек контакта относительно базовой системы координат, затем увеличивают длины стержней фронтальной грани и после расфиксации радиальных упоров срединных участков стержней с наружной контактируемой поверхностью линейные приводы стержней фронтальной грани останавливают и согласованно увеличивают длины стержней боковых граней, линейные приводы которых останавливают после увеличения длин стержней до заданных значений, затем уменьшают длины стержней фронтальной грани до установления контакта радиальных упоров срединных участков стержней с наружной поверхностью и фиксируют с заданным усилием, которое определяют по показаниям датчиков силы, после этого производят увеличение длин стержней фронтальной грани и после расфиксации радиальных упоров срединных участков стержней с наружной контактируемой поверхностью линейные приводы стержней тыльной грани останавливают и согласованно уменьшают длины стержней боковых граней, линейные приводы которых останавливают после уменьшения длин стержней до заданных значений, затем уменьшают длины стержней тыльной грани до установления контакта радиальных упоров срединных участков стержней с наружной контактируемой поверхностью и фиксируют с заданным усилием, которое определяют по показаниям датчиков силы, затем алгоритм движения повторяют, при этом траекторию перемещения точек контакта радиальных упоров срединных участков стержней по наружной поверхности выбирают прямолинейной, винтовой или комбинированной, при этом запоминают пространственные координаты точек контакта радиальных упоров срединных участков стержней тыльной и фронтальной граней относительно базовой системы координат и время моментов их фиксации с контактируемой поверхностью и по их значениям судят о траектории движения и скорости перемещения адаптивного мобильного пространственного робота-манипулятора Саяпина-Синева по наружной поверхности;- when it is longitudinally or helically self-moving along the outer surface of a column, arch or other type, before moving, the hinge assemblies are undocked until the rods of the rear, front and one of the side faces open, the back and front faces of the outside contact surface are covered by the rods and their hinges are restored then alternately moving the back and frontal faces relative to each other, while at the initial time, their eraser lengths are reduced until the contact of the radial stops of the middle sections of the rods of the back and frontal faces with the outer surface is established and fixed with a predetermined force, which is determined by the readings of the force sensors, then the linear drives are disconnected and the coordinates of all contact points relative to the base coordinate system are calculated, then the lengths of the rods are increased frontal face and after the unlocking of the radial stops of the middle sections of the rods with the external contacting surface linear drives of the rods of the frontal g they stop and consistently increase the lengths of the rods of the side faces, the linear drives of which stop after increasing the lengths of the rods to the specified values, then reduce the lengths of the rods of the frontal face until the radial stops of the mid sections of the rods contact the outer surface and fix with a given force, which is determined by the readings of the sensors forces, then produce an increase in the lengths of the rods of the frontal face and after the release of the radial stops of the middle sections of the rods with the outer the contact surface of the linear actuators of the rods of the back face stop and consistently reduce the lengths of the rods of the side faces, the linear drives of which stop after reducing the lengths of the rods to the specified values, then reduce the lengths of the rods of the back faces until the radial stops of the mid sections of the rods contact the outer contact surface and fix with the specified force, which is determined by the readings of the force sensors, then the motion algorithm is repeated, while the trajectory of movement t contact contact radial stops of the middle sections of the rods on the outer surface is selected to be straight, screw or combined, while remembering the spatial coordinates of the contact points of the radial stops of the middle sections of the rods of the back and front faces relative to the base coordinate system and the time of moments of their fixation with the contacted surface and their values are judged about the trajectory of movement and speed of movement of the adaptive mobile spatial robot-manipulator Sayapin-Sinev along the outer tops;

- при его самоперемещении внутри колена или тройника трубчатого профиля, перед отводом колена или тройника октаэдрный модуль трансформируют в положение, при котором вершины одного из трех общих оснований четырехгранных пирамид устанавливают враспор внутри трубчатого профиля таким образом, чтобы оси симметрии соответствующей пары параллельных граней октаэдрного модуля совпали с продольной осью отвода колена или тройника, и после этого осуществляют самоперемещение по отводу аналогично продольному или винтовому самоперемещению по внутренней замкнутой поверхности;- when it is self-moving inside the knee or tee of the tubular profile, before the knee or tee is retracted, the octahedral module is transformed into a position in which the vertices of one of the three common bases of the tetrahedral pyramids are set opposed to the inside of the tubular profile so that the axis of symmetry of the corresponding pair of parallel faces of the octahedral module coincide with the longitudinal axis of the elbow or tee, and then carry out self-movement along the branch similar to longitudinal or helical self-movement along the inside trenna closed surface;

- при перемещении с его помощью протяженных охватываемых предметов округлой формы внутри замкнутой поверхности адаптивный мобильный пространственный робот-манипулятор Саяпина-Синева размещают во внутренней замкнутой поверхности и фиксируют фронтальную грань, затем конец перемещаемого предмета устанавливают внутри тыльной грани и уменьшают длины ее стержней, после фиксации перемещаемого предмета согласованно уменьшают длины стержней боковых граней, при этом тыльную грань перемещают вместе с предметом внутри замкнутой поверхности на фиксированную длину, которую запоминают относительно базовой системы координат, затем длины стержней тыльной грани увеличивают до полной расфиксации радиальных упоров их срединных участков с перемещаемым предметом и увеличивают длины стержней боковых граней до исходного положения, затем операцию с перемещением предмета повторяют в необходимом количестве, а по окончании процесса определяют суммарную длину перемещения;- when using it to move extended covered objects of rounded shape inside a closed surface, the Sayapin-Sinev adaptive mobile spatial robot manipulator is placed in the internal closed surface and the front face is fixed, then the end of the moved object is set inside the back face and the length of its rods is reduced, after fixing the moved the object consistently reduce the lengths of the rods of the side faces, while the back face is moved together with the object inside a closed surface by a fixed length, which is remembered with respect to the basic coordinate system, then the lengths of the back face rods are increased until the radial stops of their middle sections with the moving object are fully fixed and the lengths of the side face rods are increased to the initial position, then the operation with moving the object is repeated in the required quantity, and the end of the process determines the total length of the movement;

- при организации с его помощью перемещения предметов с одновременным их пространственным позиционированием и виброзащитой октаэдрные модули объединяют с образованием общей грани, при этом с помощью одного из них осуществляют перемещение по внутренней замкнутой поверхности, а с помощью смежного модуля осуществляют захват предмета, его позиционирование и виброзащиту в процессе перемещения, при этом пространственное положение и величины ударно-вибрационных воздействий от самоперемещающегося модуля к перемещаемому предмету контролируют с помощью датчиков силы и пространственного положения и ускорений, установленных в радиальных опорах тыльной грани, а также датчиков относительных перемещений и скорости, установленных в стержнях боковых граней;- when organizing with its help moving objects with their spatial positioning and vibration protection, the octahedral modules are combined to form a common face, while using one of them they move along an inner closed surface, and with the help of an adjacent module they capture the object, position it and vibration protection in the process of moving, while the spatial position and magnitude of the shock-vibration effects from the self-moving module to the moving object comfort using sensors of force and spatial position and accelerations installed in the radial bearings of the back face, as well as sensors of relative displacements and speed installed in the rods of the side faces;

- при осуществлении контроля геометрической формы внутренней и наружной контактируемых поверхностей в процессе перемещения адаптивного пространственного робота-манипулятора Саяпина-Синева перед каждым продольным перемещением тыльной и фронтальной граней осуществляют их дискретные повороты с заданным шагом относительно направления перемещения и для каждого дискретного положения устанавливают механический контакт радиальных упоров вершин граней с внутренней контактируемой поверхностью или радиальных упоров срединных участков тыльной и фронтальной граней соответственно с наружной контактируемой поверхностью, определяют их пространственные координаты относительно базовой системы координат и по их значениям судят о геометрической форме внутренней или наружной контактируемых поверхностей;- when controlling the geometric shape of the internal and external contacted surfaces during the movement of the adaptive spatial robot-manipulator Sayapin-Sinev, before each longitudinal movement of the back and front faces, they are made discrete rotations with a given step relative to the direction of movement and for each discrete position they establish a mechanical contact of the radial stops vertices of faces with an internal contact surface or radial stops of the middle sections t With the back and front faces, respectively, with the external contacting surface, their spatial coordinates are determined relative to the base coordinate system and their values are used to judge the geometric shape of the internal or external contacting surfaces;

- при осуществлении с его помощью контроля физико-механических свойств материала контактируемой поверхности радиальные упоры вершин граней доводят до механического контакта с поверхностью с заданным усилием, определяют их пространственное положение относительно базовой системы координат, увеличивают усилие прижима радиальных упоров вершин граней до заданного значения и определяют их пространственное положение относительно базовой системы координат, затем процедуру повторяют с первоначальным усилием и по различиям в значениях пространственных координат радиальных упоров судят об упруго-пластических свойствах материала контактируемой поверхности, при этом при заданных усилиях прижима электрических контактов радиальных упоров производят измерение в них значений температуры и электрического сопротивления между ними и по ним судят о физических свойствах материала контактируемой поверхности, при этом периодически ускоренным движением линейных приводов стержней граней организуют ударные и вибрационные воздействия радиальными упорами вершин граней на контактируемую поверхность и по показаниям акселерометров осуществляют вибрационную диагностику контролируемого объекта, включая определение наличия в контактируемой поверхности механических дефектов;- when using it to control the physicomechanical properties of the material of the contacted surface, the radial stops of the vertices of the faces are brought into mechanical contact with the surface with a given force, determine their spatial position relative to the base coordinate system, increase the clamping force of the radial stops of the vertices of the faces to a predetermined value and determine them spatial position relative to the base coordinate system, then the procedure is repeated with the initial effort and according to the differences in the values of the spatial coordinates of the radial stops are judged on the elastic-plastic properties of the material of the contacted surface, while given the clamping forces of the electric contacts of the radial stops, the temperature and electrical resistance between them are measured and the physical properties of the material of the contacted surface are judged by them, while periodically accelerated by the movement of linear drives of the faces of the faces organize shock and vibration effects by radial stops of the vertices of the faces on the contact the surface being monitored and, according to the readings of the accelerometers, carry out vibration diagnostics of the controlled object, including determining the presence of mechanical defects in the contact surface;

- при организации с его помощью вращения обрабатывающего инструмента хвостовик инструмента выполняют в виде коленвала с вращающейся втулкой на конце, которую зажимают радиальными упорами срединных участков стержней фронтальной грани, а радиальные упоры тыльной граны фиксируют с контактируемой внутренней поверхностью, затем согласованным изменением длин стержней боковых граней подводят режущую часть инструмента в точку обработки, выставляют в пространстве ось вращения инструмента и обеспечивают требуемое усилие резания, затем согласованным изменением длин стержней боковых граней осуществляют перемещение оси вращения зажатой подвижной втулки по окружности, перпендикулярной оси вращения инструмента и имеющей радиус, равный радиусу коленвала, при этом в процессе вращения инструмента согласованным увеличением стержней боковых граней организуют его продольную подачу с заданным усилием и с возможностью генерирования ударно вибрационных воздействий в комбинации с вращением инструмента, при этом пространственное положение, усилие резания и величину ударно-вибрационных воздействий обрабатываемого инструмента контролируют с помощью датчиков силы и пространственного положения и ускорений, установленных в радиальных опорах фронтальной грани, а также датчиков относительных перемещений и скорости, установленных в стержнях боковых граней;- when organizing the rotation of the processing tool with its help, the tool shank is made in the form of a crankshaft with a rotating sleeve at the end, which is clamped with the radial stops of the middle sections of the front edge rods, and the radial stops of the rear edge are fixed with the contacted inner surface, then the coordinated change in the lengths of the side edge rods is brought down the cutting part of the tool to the machining point, expose in space the axis of rotation of the tool and provide the required cutting force, then By changing the lengths of the rods of the side faces, the axis of rotation of the clamped movable sleeve is moved around a circle perpendicular to the axis of rotation of the tool and having a radius equal to the radius of the crankshaft, while during the rotation of the tool, a coordinated increase in the rods of the side faces organizes its longitudinal feed with a given effort and with the possibility of generating shock vibration effects in combination with rotation of the tool, while the spatial position, cutting force and the value of shock vibration The effects of the tool being machined are monitored using force and spatial position and acceleration sensors installed in the radial bearings of the frontal face, as well as relative displacement and speed sensors installed in the rods of the side faces;

- при организации с его помощью ударно-вибрационного воздействия долбежным инструментом на торцевую поверхность трубчатого профиля долбежный инструмент устанавливают в каждой из вершин фронтальной грани, а упоры тыльной грани фиксируют с контактируемой внутренней поверхностью, затем согласованным изменением длин стержней боковых граней подводят рабочие части долбежных инструментов до контакта с торцевой поверхностью в место обработки и начинают обработку с заданной частотой и амплитудой и усилием, при этом изменением длин стержней боковых граней в процессе обработки обеспечивают возможность одиночного, попарного и тройного воздействий долбежных инструментов в месте обработки, причем для одиночного и попарного воздействия обеспечивают при необходимости изменения последовательности их воздействий, при этом пространственное положение, усилие резания и величину ударно-вибрационных воздействий долбежного инструмента контролируют с помощью датчиков силы и пространственного положения и ускорений, установленных в радиальных опорах фронтальной грани, а также датчиков относительных перемещений и скорости, установленных в стержнях боковых граней.- when organizing with its help shock-vibration impacts with a mortising tool on the end surface of the tubular profile, the mortising tool is installed in each of the vertices of the frontal face, and the stops of the rear face are fixed with the contacting inner surface, then the working parts of the mortising tools are brought in by a coordinated change in the lengths of the rods of the side faces to contact with the end surface to the place of processing and begin processing with a given frequency and amplitude and force, while changing the lengths of the rods lateral faces during processing provide the possibility of single, pairwise and triple impacts of mortising tools at the place of processing, and for single and pairwise impacts, if necessary, change the sequence of their effects, while the spatial position, cutting force and the magnitude of the shock-vibration effects of the mortising tool are controlled with using sensors of force and spatial position and accelerations installed in the radial bearings of the frontal face, as well as sensors Relative displacements and speeds established in the rods of the side faces.

На фиг.1 представлено схематическое изображение октаэдрного модуля адаптивного мобильного пространственного робота-манипулятора Саяпина-Синева.Figure 1 presents a schematic representation of the octahedral module of the adaptive mobile spatial robot manipulator Sayapin-Sinev.

На фиг.2 показана возможность наращивания каждой из граней октаэдрного модуля однотипными модулями.Figure 2 shows the possibility of building each of the faces of the octahedral module of the same type of modules.

На фиг.3 представлена структурная схема адаптивного мобильного пространственного робота-манипулятора Саяпина-Синева.Figure 3 presents a structural diagram of an adaptive mobile spatial robot-manipulator Sayapin-Sinev.

На фиг.4 изображены размещение модуля внутри труб различного профиля и циклограмма его самоперемещения.Figure 4 shows the placement of the module inside pipes of various profiles and the sequence diagram of its self-movement.

На фиг.5 изображены установка модуля снаружи стержня и циклограмма его самоперемещения.Figure 5 shows the installation of the module outside the rod and the sequence diagram of its self-movement.

На фиг.6 представлена циклограмма вариантов перемещения с помощью модуля протяженного предмета внутри замкнутой поверхности без направляющего устройства (а) и с направляющим устройством (б).Figure 6 presents a sequence diagram of travel options using the module of an extended object inside a closed surface without a guiding device (a) and with a guiding device (b).

На фиг.7 представлена циклограмма перемещения с помощью модуля протяженного предмета внутри замкнутой поверхности с направляющим устройством с одновременным самоперемещением модуля.Figure 7 shows the cyclogram of the movement using a module of an extended object inside a closed surface with a guiding device with simultaneous self-movement of the module.

На фиг.8 представлена циклограмма самоперемещения спаренного октаэдрного модуля внутри замкнутой поверхности с одновременным позиционированием и виброзащитой перемещаемого предмета.On Fig presents a sequence diagram of self-movement of a paired octahedral module inside a closed surface with simultaneous positioning and vibration protection of the moving object.

На фиг.9 показана возможность контроля геометрической формы внутренней замкнутой поверхности с помощью модуля.Figure 9 shows the ability to control the geometric shape of the inner closed surface using the module.

На фиг.10 показана возможность организации с помощью модуля вращения обрабатывающего инструмента соосно с осью симметрии модуля (а) и эксцентрично (б).Figure 10 shows the possibility of organizing using the rotation module of the processing tool coaxially with the axis of symmetry of the module (a) and eccentric (b).

На фиг.11 показана возможность организации с помощью модуля одновременного ударно-вибрационного воздействия на торцевую стенку долбежными инструментами (а) и одиночного (б).11 shows the possibility of organizing with the module a simultaneous shock-vibration impact on the end wall with mortising tools (a) and single (b).

Адаптивный мобильный пространственный робот-манипулятор Саяпина-Синева выполнен в виде октаэдрного модуля 1, каждое из двенадцати ребер которого выполнено в виде линейного привода 2 с осевым 3 и срединным 4 датчиками силы и датчиком относительного линейного перемещения 5 и относительной скорости 6. Концы линейных приводов 2 соединены с помощью сферических или эквивалентных им шарниров в шести вершинах 7 октаэдрного модуля 1 по четыре в каждой. Вершины 7 и срединные участки ребер тыльной грани, расположенной с противоположной стороны от направления движения и параллельной ей фронтальной грани, расположенной со стороны направления движения, снабжены соответственно радиальными упорами и схватами с датчиками температуры 8 и изолированными друг от друга электрическими контактами (условно не показаны). При этом фронтальной и тыльной гранями могут быть любые противоположные грани октаэдрного модуля 1. При необходимости радиальными упорами и схватами могут быть снабжены вершины и ребра всех граней октаэдрного модуля 1. Октаэдрный модуль 1 представляет собой пространственный механизм параллельной кинематики с возможностью образования пространственной фермы при отключенных исполнительных органах в виде линейных приводов 2. В каждой из вершин 7, представляющей собой шарнирный узел, установлены соответственно совмещенные датчики пространственного положения и ускорений 9 и 10. При этом датчики 9 и 10 могут быть выполнены в виде миниатюрных трехосных блоков гироскопов-акселерометров, позволяющих определять относительные положения вершин 7 и измерять составляющие ускорений, действующих на продольные оси ребер октаэдрного модуля 1. Система управления (СУ) 11 включает нейрокомпьютер 12, программно-алгоритмическое обеспечение 13 и цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 14. Входы СУ 11 через шины данных аналого-цифровых преобразователей (АЦП) подключены соответственно к выходам АЦП 15 датчиков силы 3 и 4, АЦП 16 датчиков относительного линейного перемещения 5, АЦП 17 совмещенных датчиков пространственного положения и ускорений 9 и 10; АЦП 18 датчиков относительной скорости 6; АЦП 19 датчиков температуры 8, а выходы СУ 9 через шины выходных данных подключены к соответствующим входам программно-алгоритмического обеспечения 13 и последовательно соединенных цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) 14, усилителей мощности 20 и исполнительных органов (линейных приводов 2). При этом СУ 11 и система энергопитания (условно не показана) могут быть выполнены как автономного, так и дистанционного исполнения.The Sayapin-Sinev adaptive mobile spatial robotic arm is made in the form of an octahedral module 1, each of the twelve ribs of which is made in the form of a linear actuator 2 with axial 3 and middle 4 force sensors and a relative linear displacement sensor 5 and relative speed 6. The ends of linear drives 2 connected by spherical or equivalent joints at six vertices 7 of the octahedral module 1, four in each. The peaks 7 and the middle sections of the ribs of the back face located on the opposite side of the direction of movement and parallel to it of the frontal side located on the side of the direction of movement are respectively equipped with radial stops and grips with temperature sensors 8 and isolated electrical contacts (not shown conventionally) . In this case, the front and back faces can be any opposite faces of the octahedral module 1. If necessary, the peaks and ribs of all faces of the octahedral module 1 can be provided with radial stops and grips. The octahedral module 1 is a spatial mechanism of parallel kinematics with the possibility of forming a spatial truss with the actuators disabled organs in the form of linear actuators 2. In each of the peaks 7, which is a hinge assembly, are respectively combined sensors of space of the natural position and accelerations 9 and 10. In this case, the sensors 9 and 10 can be made in the form of miniature triaxial blocks of gyroscopes-accelerometers that allow one to determine the relative positions of the vertices 7 and measure the components of the accelerations acting on the longitudinal axis of the edges of the octahedral module 1. Control system (SU ) 11 includes a neurocomputer 12, software and algorithmic software 13, and digital-to-analog converters (DAC) 14. The inputs of the SU 11 through the data buses of analog-to-digital converters (ADC) are connected respectively to the outputs of the ADC 15 d force sensors 3 and 4, ADC 16 sensors of relative linear displacement 5, ADC 17 combined sensors of spatial position and accelerations 9 and 10; ADC 18 relative speed sensors 6; The ADC 19 has temperature sensors 8, and the outputs of the SU 9 are connected via the output data buses to the corresponding inputs of the software and algorithmic software 13 and series-connected digital-to-analog converters (DAC) 14, power amplifiers 20, and actuators (linear drives 2). In this case, the SU 11 and the power supply system (not conventionally shown) can be performed both autonomous and remote execution.

Адаптивный мобильный пространственный робот-манипулятор Саяпина-Синева, выполненный в виде октаэдрного модуля 1 (в исходном положении), работает следующим образом.Adaptive mobile spatial robot Sayapin-Sinev, made in the form of an octahedral module 1 (in the initial position), works as follows.

Октаэдрный модуль 1 является базовым элементом при построении многомодульных пространственных робототехнических систем. Для этого все грани октаэдрного модуля 1 выполнены с возможностью соединения через них с подобными модулями с образованием общих граней (фиг.2). При этом у присоединяемых октаэдрных модулей отсоединены стыкуемые грани (ΔA'B'C'; ΔA'C'F'; ΔA'D'F'; ΔA'B'D'; ΔD'E'F'; ΔD'B'E'; ΔB'C'E'; ΔC'E'F') в зависимости от направления наращивания. Каждая из отсоединенных граней представляет собой треугольник, образованный из шарнирно связанных в вершинах 7 стержней с линейными приводами 2.The octahedral module 1 is the basic element in the construction of multi-module spatial robot systems. To do this, all faces of the octahedral module 1 are configured to connect through them with similar modules with the formation of common faces (figure 2). At the same time, the joined faces are disconnected from the joined octahedral modules (ΔA'B'C '; ΔA'C'F'; ΔA'D'F '; ΔA'B'D'; ΔD'E'F '; ΔD'B'E '; ΔB'C'E'; ΔC'E'F ') depending on the direction of building. Each of the disconnected faces is a triangle formed of pivots pivotally connected at the vertices 7 with linear actuators 2.

Каждая пара параллельных граней октаэдрного модуля 1 может использоваться в качестве тыльной (дальней от направления движения и фронтальной (ближней к направлению движения) граней, например ΔАВС и ΔDEF. При этом ось, проходящая через центры этих граней, совпадает с направлением движения октаэдрного модуля 1.Each pair of parallel faces of the octahedral module 1 can be used as the back (farthest from the direction of movement and frontal (closest to the direction of movement) faces, for example, ΔABC and ΔDEF. The axis passing through the centers of these faces coincides with the direction of motion of the octahedral module 1.

Вершины октаэдрного модуля 1 и срединные участки стержней с линейными приводами 2 тыльной и фронтальной граней снабжены радиальными упорами (на чертеже условно не показаны), взаимодействующими с внутренними и наружными контактируемыми поверхностями и служат соответственно для передачи распорных и сжимающих усилий от вершин и срединных участков стержней к внутренней и наружной поверхностям соответственно. Оперативный контроль передаваемых усилий в местах контакта упоров вершин 7 и срединных участков с линейными приводами 2 с внутренней и наружной поверхностями соответственно осуществляют с помощью датчиков силы 3 и 4. В местах контакта радиальных упоров вершин 7 и срединных участков стержней с линейными приводами 2 с внутренней и наружной поверхностями установлены также датчики температуры 8, позволяющие осуществлять контроль температуры поверхностей в соответствующих точках. В местах контакта радиальных упоров вершин 7 установлены также изолированные друг от друга электрические контакты (условно не показаны), позволяющие измерять разность потенциалов между точками контакта внутренней поверхности.The vertices of the octahedral module 1 and the middle sections of the rods with linear actuators 2 of the rear and front faces are provided with radial stops (not shown conventionally in the drawing) interacting with the inner and outer contact surfaces and serve, respectively, to transmit the spacer and compressive forces from the vertices and mid sections of the rods to internal and external surfaces, respectively. Operational control of the transmitted forces at the contact points of the stops of the peaks 7 and the middle sections with linear actuators 2 with the inner and outer surfaces, respectively, is carried out using force sensors 3 and 4. At the contact points of the radial stops of the vertices 7 and the middle sections of the rods with linear drives 2 with the internal and the outer surfaces are also equipped with temperature sensors 8, allowing to control the temperature of the surfaces at appropriate points. In the contact points of the radial stops of the peaks 7, electrical contacts isolated from each other (not shown conditionally) are also installed, which make it possible to measure the potential difference between the contact points of the inner surface.

В непосредственной близости от радиальных упоров вершин 7 установлены совмещенные датчики пространственного положения 9 и ускорений 10, которые служат для оперативного контроля пространственного положения каждой из вершин 7 и виброускорений вдоль каждой из осей стержней с линейными приводами 2. Датчики относительного линейного перемещения 5 и относительной скорости 6 (наблюдатели состояний) линейных приводов 2 регистрируют их относительные перемещения и скорости.In the immediate vicinity of the radial stops of the peaks 7, combined sensors of the spatial position 9 and accelerations 10 are installed, which serve for the operational monitoring of the spatial position of each of the peaks 7 and vibration accelerations along each of the axes of the rods with linear drives 2. Sensors of relative linear displacement 5 and relative speed 6 (state observers) of linear actuators 2 record their relative displacements and speeds.

Октаэдрный модуль 1 устанавливают внутри или снаружи замкнутой протяженной поверхности и осуществляют необходимые перемещения в зависимости от поставленных задач. При этом с помощью линейных приводов 2 и системы управления 11 осуществляют согласованные изменения длин ребер октаэдрного модуля. В результате происходят заданные пространственные перемещения вершин 7 относительно базовой системы координат. Управление исполнительными органами октаэдрного модуля 1 (линейными приводами 2) осуществляется по управляющим командам от системы управления 11, которые формируются по показаниям датчиков силы 3, 4 относительного перемещения 5 и относительной скорости 6, совмещенных датчиков пространственного положения и ускорений 9, 10. При этом сигналы от датчиков поступают на входы АЦП 15, 16, 18 и 17 соответственно и через шину данных в нейрокомпьютер 12 системы управления 11. После обработки в реальном масштабе времени данных с использованием соответствующего программно-алгоритмического обеспечения 13 формируют управляющие команды, которые через ЦАП 14 и усилители мощности 20 поступают на исполнительные органы (линейные приводы 2) и октаэдрный модуль 1 изменяет свою геометрическую форму (трансформируется).The octahedral module 1 is installed inside or outside a closed extended surface and carry out the necessary movements depending on the tasks. In this case, using linear drives 2 and control system 11, coordinated changes are made in the lengths of the ribs of the octahedral module. As a result, predetermined spatial movements of the vertices 7 relative to the base coordinate system occur. The executive bodies of the octahedral module 1 (linear drives 2) are controlled by control commands from the control system 11, which are formed according to the readings of force sensors 3, 4 of relative displacement 5 and relative speed 6, combined sensors of spatial position and accelerations 9, 10. In this case, the signals from the sensors enter the ADC inputs 15, 16, 18, and 17, respectively, and through the data bus to the neurocomputer 12 of the control system 11. After real-time processing of the data using the appropriate software and algorithmic software 13 generates control commands that via the DAC 14 and the power amplifiers 20 act on actuators (linear actuators 2) and oktaedrny module 1 changes its geometric shape (transformed).

Способ организации движений и контроля физико-механических свойств и геометрической формы контактируемой поверхности и траектории движения с помощью адаптивного мобильного пространственного робота-манипулятора Саяпина-Синева реализуется следующим образом. Управление адаптивным мобильным пространственным роботом-манипулятором Саяпина-Синева осуществляется согласованным изменением длин стержней, обеспечивающих необходимое перемещение в пространстве вершин 7 октаэдрного модуля 1. При этом по показаниям датчиков относительного перемещения 5 линейных приводов 2, выполненных, например, в виде линейных позиционеров, осуществляют контроль длин всех стержней октаэдрного модуля. По показаниям датчиков пространственного положения 9, выполненных, например, в виде миниатюрных трехосных блоков гироскопов-акселерометров, судят о пространственных угловых перемещениях вершин 7. Геометрическая неизменяемость октаэдрного модуля 1 позволяет определять пространственные координаты вершин 7 по измеренным длинам всех стержней и управлять их перемещениями аналогично организации пространственных перемещений l-координатного манипулятора (Колискор А.Ш. Разработка и исследование промышленных роботов на основе l-координат. // Станки и инструмент, 1982. №12. С.21-24). А показания датчиков пространственного положения 9 позволяют повысить точность данных измерений с учетом погрешностей, вызванных тем, что в каждой из вершин 7 шарнирно соединяются концы четырех стержней при помощи сферических или эквивалентных им шарниров, которые конструктивно не могут иметь общего центра вращения.The method of organizing movements and controlling the physical and mechanical properties and the geometric shape of the contacted surface and the trajectory of motion using the adaptive mobile spatial robot-manipulator Sayapin-Sinev is implemented as follows. The adaptive mobile spatial robot-manipulator Sayapin-Sinev is controlled by a coordinated change in the length of the rods, providing the necessary movement in the space of the vertices 7 of the octahedral module 1. At the same time, according to the readings of the relative displacement sensors 5, linear actuators 2, made, for example, as linear positioners, monitor the lengths of all the rods of the octahedral module. According to the readings of the spatial position sensors 9, made, for example, in the form of miniature triaxial blocks of gyroscopes-accelerometers, the spatial angular displacements of the vertices are judged 7. The geometric immutability of the octahedral module 1 makes it possible to determine the spatial coordinates of the vertices 7 by the measured lengths of all the rods and control their movements similarly to organization spatial displacements of the l-coordinate manipulator (Koliskor A.Sh. Development and research of industrial robots based on l-coordinates. // C tanks and tools, 1982. No. 12. S.21-24). And the readings of the sensors of the spatial position 9 make it possible to increase the accuracy of the measurement data, taking into account the errors caused by the fact that at each of the peaks 7 the ends of the four rods are pivotally connected using spherical or equivalent hinges, which structurally cannot have a common center of rotation.

В каждом из приведенных выше режимов способ реализуется следующим образом.In each of the above modes, the method is implemented as follows.

1-й режим - продольное или винтовое самоперемещение октаэдрного модуля 1 по внутренней замкнутой поверхности трубчатого, тоннельного, скважинного или другого типа (фиг.4). Данный режим осуществляется попеременным перемещением относительно друг друга и относительно замкнутой поверхности двух параллельных граней, принимаемых за тыльную и фронтальную (например, ΔАВС и ΔDEF соответственно, фиг.1, 2). При этом предварительно линейные приводы 2 стержней АВ, ВС, СА, DE, EF и FD включают на обратный ход и после уменьшения их длин до заданных величин, определяемых по показаниям датчиков относительного линейного перемещения 5, отключают. Уменьшенный таким образом в поперечном сечении октаэдрный модуль 1 устанавливают внутри замкнутой поверхности, которая может иметь различные геометрические формы (фиг.4), например круглую или овальную (фиг.4, а), квадратную или прямоугольную (фиг.4, в), а также переменный профиль по длине (фиг.4, б). При этом плоскости граней АВС и DEF располагают перпендикулярно направлению движения. Затем по команде от СУ 11 включаются линейные приводы 2 тыльной и фронтальной граней (ΔАВС и ΔDEF) на прямой ход и производят увеличение длин их стержней до момента установления контакта радиальных упоров (не показаны) их вершин 7 с внутренней поверхностью и после достижения заданного усилия, определяемого по показаниям датчиков силы 3, происходит распорная фиксация тыльной и фронтальной граней с внутренней замкнутой поверхностью, отключаются линейные приводы 2 этих граней и вычисляются пространственные координаты вершин 7 граней относительно базовой системы координат (Фиг.4, а, исходное положение), затем по команде от СУ 11 включаются линейные приводы 2 тыльной грани (ΔАВС) на обратный ход и уменьшаются длины ее стержней до момента расфиксации ее вершин 7 с контактируемой поверхностью, который определяется по показаниям датчиков силы 3, относительного линейного перемещения 5 и пространственного положения 9. После этого по команде от СУ 11 производится остановка линейных приводов 2 стержней тыльной грани (фиг.4, а, цикл 1) и начинается согласованное уменьшение длин стержней боковых граней (ΔABD, ΔBDE, ΔВСЕ, ΔCEF, ΔACF, ΔADF), линейные приводы 2 которых останавливаются по команде от СУ 11 после уменьшения длин стержней до заданных значений (фиг.4, а, цикл 2), определяемых по показаниям датчиков относительного линейного перемещения 5 и пространственного положения 9. Затем по команде от СУ 11 производится увеличение длин стержней тыльной грани (ΔАВС) до установления контакта и распорной фиксации радиальных упоров ее вершин 7 с внутренней поверхностью с заданным усилием, которое определяют по показаниям датчиков силы 3. После этого линейные приводы 2 останавливаются и производятся вычисления пространственных координат вершин 7 по показаниям датчиков относительного линейного перемещения 5 и пространственного положения 9 (фиг.4, а, цикл 3). Затем по команде от СУ 11 производится уменьшение длин стержней фронтальной грани (ΔDEF) и после расфиксации ее вершин 7 с контактируемой поверхностью, момент которой определяется по показаниям датчиков силы 3, относительного линейного перемещения 5 и пространственного положения 9, по команде от СУ 11 производится остановка линейных приводов 2 стержней фронтальной грани (фиг.4, а, цикл 4) и начинается согласованное увеличение длин стержней боковых граней (ΔABD, ΔBDE, ΔВСЕ, ΔCEF, ΔACF, ΔADF), линейные приводы 2 которых останавливаются по команде от СУ 11 после увеличения длин стержней до заданных значений (фиг.4, а, цикл 5), определяемых по показаниям датчиков относительного линейного перемещения 5 и пространственного положения 9. Далее по команде от СУ 11 увеличиваются длины стержней фронтальной грани (ΔDEF) до момента установления контакта и распорной фиксации радиальных упоров ее вершин 7 с внутренней поверхностью с заданным усилием, которое определяется по показаниям датчиков силы 3. После этого линейные приводы 2 фронтальной грани останавливаются и производятся вычисления пространственных координат вершин 7 по показаниям датчиков относительного линейного перемещения 5 и пространственного положения 9 (фиг.4, а, исходное положение). Далее алгоритм движения октаэдрного модуля 1 повторяют. Траектория перемещения вершин 7 граней по внутренней поверхности может быть задана прямолинейной, винтовой или комбинированной, при этом запоминаются пространственные координаты вершин 7 граней относительно базовой системы координат и время моментов их фиксации с контактируемой поверхностью и по их значениям судят о траектории движения и скорости перемещения адаптивного мобильного пространственного робота-манипулятора Саяпина-Синева.1st mode - longitudinal or helical self-movement of the octahedral module 1 on the inner closed surface of a tubular, tunnel, borehole or other type (figure 4). This mode is carried out by alternately moving relative to each other and relative to the closed surface of two parallel faces, taken for the back and front (for example, ΔABC and ΔDEF, respectively, Fig.1, 2). In this case, the linear actuators 2 of the rods AB, BC, CA, DE, EF and FD are switched on for the reverse stroke and, after reducing their lengths to the specified values, determined by the readings of the relative linear displacement sensors 5, are turned off. The octahedral module 1 thus reduced in cross section is installed inside a closed surface that can have various geometric shapes (Fig. 4), for example, round or oval (Fig. 4 a), square or rectangular (Fig. 4, c), and also a variable profile along the length (Fig.4, b). In this case, the planes of the faces ABC and DEF are perpendicular to the direction of motion. Then, on command from SU 11, linear actuators 2 of the rear and frontal faces (ΔABC and ΔDEF) are turned on for a direct stroke and increase the length of their rods until the radial stops (not shown) of their peaks 7 come in contact with the inner surface and after reaching the specified force, determined by the readings of force sensors 3, the back and frontal faces are spacer-fixed with an inner closed surface, the linear drives of these 2 faces are turned off and the spatial coordinates of the vertices of 7 faces relative but the basic coordinate system (Figure 4, a starting position), then, on command from SU 11, linear drives 2 of the back face (ΔABC) are turned on for a return stroke and the lengths of its rods are reduced until its peaks 7 are fixed with a contact surface, which is determined according to the readings of the force sensors 3, relative linear displacement 5 and spatial position 9. After this, on a command from the SU 11, the linear drives 2 of the rear face rods are stopped (Fig. 4, a, cycle 1) and the coordinated reduction in the lengths of the lateral g rods begins wounds (ΔABD, ΔBDE, Δ ALL, ΔCEF, ΔACF, ΔADF), linear actuators 2 of which stop at the command of SU 11 after reducing the lengths of the rods to the specified values (Fig. 4, a, cycle 2), determined by the readings of the sensors of relative linear displacement 5 and spatial position 9. Then, by command from SU 11, the lengths of the back face rods (ΔABC) are increased until contact is made and the radial stops of its peaks 7 are fixed with an internal surface with a given force, which is determined by the readings of force sensors 3. After that, drive 2 stops and calculates the spatial coordinates of the vertices 7 according to the readings of the sensors relative linear displacement 5 and spatial position 9 (figure 4, a, cycle 3). Then, by command from SU 11, the lengths of the frontal facet rods (ΔDEF) are reduced and after its peaks 7 are fixed with a contacting surface, the moment of which is determined by the readings of force sensors 3, relative linear displacement 5 and spatial position 9, a stop is made by command from SU 11 linear drives 2 rods of the frontal face (Fig. 4, a, cycle 4) and begins a coordinated increase in the lengths of the rods of the lateral faces (ΔABD, ΔBDE, Δ ALL, ΔCEF, ΔACF, ΔADF), linear drives 2 of which are stopped by a command from the SU 11 last increasing the lengths of the rods to the specified values (Fig. 4, a cycle 5), determined by the readings of the sensors of relative linear displacement 5 and spatial position 9. Then, upon a command from SU 11, the lengths of the rods of the frontal face (ΔDEF) increase until the contact is established and the spacer fixing the radial stops of its peaks 7 with the inner surface with a given force, which is determined by the readings of the force sensors 3. After that, the linear drives 2 of the frontal face are stopped and spatial coordinates are calculated the ordinates of the vertices 7 according to the sensors of the relative linear displacement 5 and spatial position 9 (Fig. 4, a, initial position). Next, the motion algorithm of the octahedral module 1 is repeated. The trajectory of the movement of the vertices of 7 faces along the inner surface can be specified rectilinear, screw or combined, while the spatial coordinates of the vertices of 7 faces relative to the base coordinate system and the time of the moments of their fixation with the contacted surface are stored and their adaptive mobile spatial robot-manipulator Sayapin-Sinev.

2-й режим - продольное или винтовое самоперемещение октаэдрного модуля 1 по наружной замкнутой поверхности колонного, арочного или другого типа (фиг.5). Перед перемещением производят расстыковку шарнирных узлов до размыкания стержней тыльной (ΔАВС), фронтальной (ΔDEF) и одной из боковых граней, например отсоединение концов стержней EF и CF от вершины F и конца стержня АС от вершины С, осуществляют охват стержнями тыльной и фронтальной гранями наружной контактируемой поверхности и восстанавливают их шарнирные соединения в вершинах F и С, затем осуществляют попеременное перемещение относительно друг друга и относительно замкнутой наружной поверхности тыльной и фронтальной граней (ΔАВС и ΔDEF). При этом в начальный момент времени линейные приводы 2 стержней АВ, ВС, СА, DE, EF и FD включают на обратный ход и после уменьшения длин стержней до момента установления контакта радиальных упоров (условно не показаны) срединных участков стержней тыльной (ΔАВС) и фронтальной (ΔDEF) граней и достижения заданного усилия, определяемого по показаниям датчиков силы 4, происходит фиксация тыльной и фронтальной граней с наружной замкнутой поверхностью и линейные приводы 2 стержней этих граней отключаются и вычисляются пространственные координаты всех точек контакта упоров срединных участков стержней с наружной поверхностью относительно базовой системы координат (фиг.5, исходное положение), затем по команде СУ 11 включаются линейные приводы 2 фронтальной грани (ΔDEF) на прямой ход и увеличиваются длины ее стержней до момента расфиксации радиальных упоров их срединных участков с наружной контактируемой поверхностью, который определяется по показаниям датчиков силы 4, относительного линейного перемещения 5 и пространственного положения 9. После этого по команде от СУ 11 производится остановка линейных приводов 2 стержней фронтальной грани (фиг.5, цикл 1) и начинается согласованное увеличение длин стержней боковых граней (ΔABD, ΔBDE, ΔВСЕ, ΔCEF, ΔACF, ΔADF), линейные приводы 2 которых останавливаются по команде от СУ 11 после увеличения длин стержней до заданных значений (фиг.5, цикл 2), определяемых по показаниям датчиков относительного линейного перемещения 5 и пространственного положения 9. Затем по команде от СУ 11 производится уменьшение длин стержней фронтальной грани (ΔDEF) до установления контакта радиальных упоров срединных участков стержней с наружной поверхностью и фиксации с ней фронтальной грани с заданным усилием, которое определяют по показаниям датчиков силы 4. После этого по команде от СУ 11 линейные приводы 2 останавливаются и производится вычисление пространственных координат всех точек контакта упоров срединных участков стержней с наружной поверхностью относительно базовой системы координат по показаниям датчиков относительного линейного перемещения 5 и пространственного положения 9 (фиг.5, цикл 3). Затем по команде от СУ 11 производят увеличение длин стержней тыльной грани (ΔАВС) и после расфиксации радиальных упоров срединных участков стержней с наружной контактируемой поверхностью, момент которой определяется по показаниям датчиков силы 4, относительного линейного перемещения 5 и пространственного положения 9, по команде от СУ 11 производится остановка линейных приводов 2 стержней тыльной грани (фиг.5, цикл 4) и начинается согласованное уменьшение длин стержней боковых граней (ΔABD, ΔBDE, ΔВСЕ, ΔCEF, ΔACF, ΔADF), линейные приводы 2 которых останавливаются по команде от СУ 11 после уменьшения длин стержней до заданных значений, определяемых по показаниям датчиков относительного линейного перемещения 5 и пространственного положения 9 (фиг.5, цикл 5). Далее по команде от Су 11 линейные приводы 2 тыльной грани (ΔАВС) включаются на обратный ход и уменьшаются длины ее стержней до момента установления контакта радиальных упоров срединных участков стержней тыльной грани с наружной контактируемой поверхностью с заданным усилием, которое определяют по показаниям датчиков силы 4. После этого линейные приводы 2 тыльной грани (ΔАВС) останавливаются и производится вычисление пространственных координат всех точек контакта упоров срединных участков стержней с наружной поверхностью относительно базовой системы координат по показаниям датчиков относительного линейного перемещения 5 и пространственного положения 9 (фиг.5, исходное положение). Далее алгоритм движения октаэдрного модуля 1 повторяют. Траектория перемещения точек контакта радиальных упоров срединных участков стержней по наружной поверхности может быть задана прямолинейной, винтовой или комбинированной, при этом запоминаются пространственные координаты точек контакта радиальных упоров срединных участков стержней тыльной и фронтальной граней относительно базовой системы координат и время моментов их фиксации с контактируемой поверхностью и по их значениям судят о траектории движения и скорости перемещения адаптивного мобильного пространственного робота-манипулятора Саяпина-Синева по наружной поверхности.2nd mode - longitudinal or helical self-movement of the octahedral module 1 on the outer closed surface of the columnar, arched or other type (figure 5). Before moving, the hinge assemblies are undocked until the rear (ΔABC), front (ΔDEF) and one of the side faces open, for example, disconnect the ends of the EF and CF rods from the vertex F and the end of the AC rod from the top C, and the rods cover the outer and front faces of the outer contact surface and restore their hinge joints at the vertices F and C, then alternately move relative to each other and relative to the closed outer surface of the back and front faces (ΔABC and ΔDEF). Moreover, at the initial moment of time, linear actuators of 2 rods AB, BC, CA, DE, EF and FD are turned on and after reducing the length of the rods until the radial stops contact (not shown conventionally) the middle sections of the rear (ΔАВС) and front rods (ΔDEF) of the faces and achieving the specified force, determined by the readings of force sensors 4, the back and frontal faces are fixed with an outer closed surface and the linear drives of 2 rods of these faces are turned off and the spatial coordinates of all the contact points of the stops of the middle sections of the rods with the outer surface relative to the base coordinate system (Fig. 5, initial position), then, on the command SU 11, linear drives 2 of the frontal face (ΔDEF) are turned on for a direct stroke and the lengths of its rods increase until the radial stops are fixed middle sections with an external contacting surface, which is determined by the readings of force sensors 4, relative linear displacement 5 and spatial position 9. After this, at the command of SU 11, a stop linear actuators 2 of the frontal face rods (Fig. 5, cycle 1) and a coordinated increase in the lengths of the lateral face rods (ΔABD, ΔBDE, Δ ALL, ΔCEF, ΔACF, ΔADF) begins, the linear drives 2 of which stop on command from SU 11 after increasing the lengths rods to specified values (Fig. 5, cycle 2), determined by the readings of the sensors for relative linear displacement 5 and spatial position 9. Then, by command from SU 11, the lengths of the frontal edge rods (ΔDEF) are reduced until the radial stops of the middle sections come into contact with rods with an outer surface and fixing the front face with it with a given force, which is determined by the readings of the force sensors 4. After this, by the command from the SU 11, the linear actuators 2 are stopped and the spatial coordinates of all the contact points of the stops of the middle sections of the rods with the outer surface relative to the base are calculated coordinate systems according to the readings of the sensors relative linear displacement 5 and spatial position 9 (figure 5, cycle 3). Then, on a command from SU 11, an increase in the lengths of the back face rods (ΔABC) is performed and after the radial stops of the middle sections of the rods with an external contacting surface are fixed, the moment of which is determined by the readings of force sensors 4, relative linear displacement 5 and spatial position 9, by command from the SU 11, the linear drives of the 2 rods of the rear face are stopped (Fig. 5, cycle 4) and the coordinated reduction of the lengths of the rods of the lateral faces (ΔABD, ΔBDE, Δ ALL, ΔCEF, ΔACF, ΔADF) begins, the linear drives 2 of which stop accrue on command from SU 11 after reducing the lengths of the rods to the specified values, determined by the readings of the sensors relative linear displacement 5 and spatial position 9 (figure 5, cycle 5). Then, on a command from Su 11, linear drives of the back edge 2 (ΔABC) are turned on and the lengths of its rods are reduced until the contact of the radial stops of the middle sections of the back edge rods with the external contacted surface with a given force, which is determined by the readings of force sensors 4. After that, linear drives of the 2 back face (ΔABC) are stopped and the spatial coordinates of all contact points of the stops of the mid sections of the rods with the outer surface relative to the basic coordinate system according to the readings of the sensors relative linear displacement 5 and spatial position 9 (figure 5, the initial position). Next, the motion algorithm of the octahedral module 1 is repeated. The trajectory of the contact points of the radial stops of the middle sections of the rods on the outer surface can be specified rectilinear, screw or combined, while the spatial coordinates of the contact points of the radial stops of the middle sections of the rods of the back and front faces relative to the base coordinate system and the time of their fixation with the contacted surface and their values are used to judge the trajectory of movement and the speed of movement of an adaptive mobile spatial robot-manip Sayapin-Sinev on the outer surface.

3-й режим - самоперемещение октаэдрного модуля 1 внутри колена или тройника трубчатого профиля (фиг.4, г). В данном режиме перед местом нахождения отвода колена или тройника согласованным изменением длин стержней октаэдрного модуля 1 осуществляют его трансформирование в положение, при котором вершины 7 одного из трех общих оснований (ADEC, BDFC, ABEF) четырехгранных пирамид устанавливают враспор внутри трубчатого профиля таким образом, чтобы оси симметрии соответствующей пары параллельных граней октаэдрного модуля 1 совпали с продольной осью отвода колена или тройника, и после этого осуществляют самоперемещение октаэдрного модуля 1 по внутренней поверхности отвода аналогично продольному или винтовому самоперемещению по внутренней замкнутой поверхности (режим 1).3rd mode - self-movement of the octahedral module 1 inside the knee or tee of the tubular profile (figure 4, g). In this mode, before the location of the elbow or tee tap, a coordinated change in the lengths of the rods of the octahedral module 1 is carried out, it is transformed into a position in which the vertices 7 of one of the three common bases (ADEC, BDFC, ABEF) of the tetrahedral pyramids are set backwards inside the tubular profile so that the axis of symmetry of the corresponding pair of parallel faces of the octahedral module 1 coincided with the longitudinal axis of the elbow or tee, and then the self-movement of the octahedral module 1 along the inner the surface of the outlet is similar to longitudinal or helical self-movement along an inner closed surface (mode 1).

4-й режим - перемещение с помощью октаэдрного модуля 1 протяженных охватываемых предметов округлой формы внутри замкнутой поверхности (фиг.6 и 7). В этом режиме октаэдрный модуль 1 адаптивного мобильного пространственного робота-манипулятора Саяпина-Синева размещают во внутренней замкнутой поверхности и фиксируют фронтальную грань, например ΔDEF. Затем конец протяженного перемещаемого предмета, например трубы, стержня, кабеля и т.д., устанавливают внутри тыльной грани (ΔАВС) (фиг.6 и 7, исходные положения), включают линейные приводы 2 на обратный ход и уменьшают длины ее стержней до момента схватывания конца перемещаемого предмета с заданным усилием, которое определяют по показаниям датчиков силы 4 радиальных упоров срединных участков стержней тыльной грани (ΔАВС). Затем по команде от СУ 11 линейные приводы 2 отключаются и вычисляются пространственные координаты вершин 7 граней относительно базовой системы координат. После фиксации перемещаемого предмета (фиг.6, цикл 1) согласованно уменьшают длины стержней боковых граней (ΔABD, ΔBDE, ΔВСЕ, ΔCEF, ΔACF, ΔADF), при этом тыльную грань перемещают вместе с предметом внутри замкнутой поверхности на фиксированную длину (фиг.6, цикл 2), которую запоминают относительно базовой системы координат, затем длины стержней тыльной грани увеличивают до полной расфиксации радиальных упоров их срединных участков с перемещаемым предметом (фиг.6, цикл 3) и фиксируют перемещаемый предмет от возможности перемещения в обратном направлении (фиг.6, а, цикл 3). Затем увеличивают длины стержней боковых граней до исходного положения (фиг.6, исходное положение). После этого операцию по перемещению предмета повторяют необходимое количество раз и по окончании процесса определяют суммарную длину его перемещения. Следует отметить, что перемещение протяженного предмета может производиться как без направляющего устройства (фиг.6, а), так и с ним (фиг.6, б). При этом в случае не использования направляющего устройства в цикле 3 требуется дополнительно фиксировать предмет от перемещения в обратном направлении, а в случае применения направляющего устройства (фиг.6, б) указанной фиксации перемещаемого предмета не требуется. При необходимости возможно также организовать комбинированное перемещение из сочетания 1-го и 3-го режимов. В этом случае перемещение предмета будет происходить с одновременным самоперемещением октаэдрного модуля 1 внутри замкнутой поверхности (фиг.7). В отличие от режима 3 (фиг.6, б) длины стержней тыльной грани (ΔАВС) увеличиваются не до момента расфиксации с протяженным предметом, а до момента наступления распорной фиксации с заданным усилием вершин 7 тыльной грани (ΔАВС) с внутренней замкнутой поверхностью, которое определяют по показаниям датчиков силы 3. После этого линейные приводы 2 останавливаются и производятся вычисления пространственных координат вершин 7 по показаниям датчиков относительного линейного перемещения 5 и пространственного положения 9. Затем по команде от СУ 11 включаются линейные приводы 2 стержней фронтальной грани (ΔDEF) на обратный ход, производится уменьшение их длин до наступления схватывания (перехвата) перемещаемого предмета радиальными упорами срединных участков этих стержней с заданным усилием, определяемым по показаниям датчиков силы 4. После этого по команде от СУ 11 линейные приводы 2 останавливаются и производятся вычисления пространственных координат вершин 7 по показаниям датчиков относительного линейного перемещения 5 и пространственного положения 9 (фиг.7, цикл 4) и только после этого увеличиваются длины стержней боковых граней, при которых происходит перемещение самого предмета внутри замкнутой поверхности (фиг.7, цикл 5). Далее увеличиваются длины стержней фронтальной грани (ΔDEF) до наступления момента распорной фиксации вершин 7 тыльной грани (ΔАВС) с внутренней замкнутой поверхностью с заданным усилием, которое определяют по показаниям датчиков силы 3. После этого линейные приводы 2 останавливаются и производятся вычисления пространственных координат вершин 7 по показаниям датчиков относительного линейного перемещения 5 и пространственного положения 9 (фиг.7, исходное положение). Таким образом, в этом режиме происходит перемещение не только протяженного предмета, а вместе с ним и самого октаэдрного модуля 1. В результате этого увеличивается расстояние перемещения предмета относительно внутренней замкнутой поверхности при том же количестве циклов (операций).4th mode - moving with the help of the octahedral module 1 extended covered objects of rounded shape inside a closed surface (Fig.6 and 7). In this mode, the octahedral module 1 of the Sayapin-Sinev adaptive mobile spatial robot manipulator is placed in an internal closed surface and the frontal face is fixed, for example, ΔDEF. Then the end of the extended moving object, such as a pipe, rod, cable, etc., is installed inside the back face (ΔABC) (6 and 7, the initial position), include linear actuators 2 on the reverse stroke and reduce the length of its rods to the moment setting the end of the moving object with a given force, which is determined by the readings of the force sensors 4 of the radial stops of the middle sections of the back face rods (ΔABC). Then, on command from SU 11, linear drives 2 are disconnected and the spatial coordinates of the vertices of 7 faces relative to the base coordinate system are calculated. After fixing the movable item (Fig. 6, cycle 1), the lengths of the rods of the side faces (ΔABD, ΔBDE, Δ ALL, ΔCEF, ΔACF, ΔADF) are consistently reduced, while the back face is moved together with the object inside a closed surface to a fixed length (Fig.6 , cycle 2), which is remembered with respect to the basic coordinate system, then the lengths of the back face rods are increased until the radial stops of their mid sections with the movable object are fully fixed (Fig. 6, cycle 3) and the movable object is fixed from the possibility of moving in the opposite direction and (Fig.6a, cycle 3). Then increase the lengths of the rods of the side faces to the starting position (Fig.6, the starting position). After this, the operation to move the item is repeated as many times as necessary and, at the end of the process, the total length of its movement is determined. It should be noted that the movement of an extended object can be made both without a guiding device (Fig.6, a), and with it (Fig.6, b). In this case, if the guide device is not used in cycle 3, it is necessary to additionally fix the object from moving in the opposite direction, and if the guide device is used (Fig. 6, b), the indicated fixation of the moved object is not required. If necessary, it is also possible to organize a combined movement from a combination of the 1st and 3rd modes. In this case, the movement of the object will occur with the simultaneous self-movement of the octahedral module 1 inside a closed surface (Fig.7). In contrast to mode 3 (Fig. 6, b), the lengths of the rods of the back face (ΔABC) do not increase until the moment of unlocking with an extended object, but until the occurrence of spacer fixation with a given force of the vertices 7 of the back face (ΔABC) with an internal closed surface, which determined by the readings of the force sensors 3. After that, the linear actuators 2 are stopped and the spatial coordinates of the vertices 7 are calculated according to the readings of the sensors of the relative linear displacement 5 and the spatial position 9. Then, on command from the control unit 11, on linear drives of 2 rods of the frontal face (ΔDEF) are retracted, their lengths are reduced until grasping (interception) of the moved object by radial stops of the middle sections of these rods with a predetermined force determined by the readings of force sensors 4. Then, by command from SU 11 linear drives 2 are stopped and the spatial coordinates of the vertices 7 are calculated according to the readings of the sensors of relative linear displacement 5 and spatial position 9 (Fig. 7, cycle 4) and only after that velichivayutsya length rods side faces at which the movement of the object inside the closed surface (7, cycle 5). Next, the lengths of the frontal facet rods (ΔDEF) increase until the moment of spacer fixing of the vertices 7 of the rear face (ΔABC) with an internal closed surface with a given force, which is determined by the readings of the force sensors 3, is then increased. After that, the linear actuators 2 are stopped and the spatial coordinates of the vertices 7 are calculated according to the readings of the sensors relative linear displacement 5 and spatial position 9 (Fig.7, the initial position). Thus, in this mode, not only an extended object is moved, but also the octahedral module 1 itself. As a result, the distance of the movement of the object relative to the inner closed surface increases with the same number of cycles (operations).

5-й режим - организации с помощью спаренных октаэдрных модулей перемещения предметов внутри замкнутой поверхности с одновременным их пространственным позиционированием и виброзащитой (фиг.8). Для организации работы в этом режиме октаэдрные модули объединяют с образованием общей грани, при этом с помощью одного из них осуществляют перемещение по внутренней замкнутой поверхности аналогично режиму 1 (исходные положения самоперемещающегося октаэдрного модуля и циклы 2-6 режима 5 совпадают с исходными положениями и циклами 1 -5 режима 1, показанных на фиг.8 и фиг.4-а соответственно), а с помощью смежного октаэдрного модуля осуществляют захват предмета подобно схватыванию перемещаемого предмета в режиме 4 (цикл 2 на фиг.8 совпадает с циклом 1 на фиг.6 и 7), его позиционирование и виброзащиту в процессе перемещения по внутренней замкнутой поверхности. При этом усилие схватывания предмета и его пространственное положение, а также величины ударно-вибрационных воздействий от самоперемещающегося октаэдрного модуля к перемещаемому октаэдрному модулю с предметом контролируют с помощью датчиков силы 4, пространственного положения 9 и ускорений 10, установленных в радиальных опорах тыльной грани (общая грань самоперемещающегося и перемещаемого октаэдрных модулей) перемещаемого октаэдрного модуля, а также датчиков относительных линейных перемещений 5 и скорости 6, установленных в стержнях его боковых граней. При этом при организации виброзащиты перемещаемого предмета управление осуществляется линейными приводами 2 стержней боковых граней перемещаемого с предметом октаэдрного модуля путем согласованного изменения их длин по командам от СУ 11, формируемым по показаниям датчиков ускорений 10, установленных на вершинах 7 фронтальной и тыльной граней перемещаемого с предметом октаэдрного модуля, а также по показаниям датчиков относительных линейных перемещений 5 и датчиков относительной скорости 6, установленных на каждом из стержней боковых граней перемещаемого с предметом модуля. Здесь от совмещенных датчиков пространственного положения 9 и ускорений 10 тыльной грани перемещаемого с предметом октаэдрного модуля и датчиков относительных линейных перемещений 5 и скорости 6 стержней его боковых граней СУ 11 осуществляет управление по обратным связям (основной алгоритм управления), а от совмещенных датчиков пространственного положения 9 и ускорений 10 фронтальной грани перемещаемого с предметом октаэдрного модуля на это основное управление накладывается дополнительный сигнал управления, который называется инвариантным. Суть его состоит в том, что он делает ускорения, измеряемые датчиками ускорений 10, установленными на вершинах 7 тыльной грани перемещаемого с предметом октаэдрного модуля, равными нулю, т.е. как бы тыльная грань становится неподвижной в инерциальном пространстве (это утверждение справедливо только для области низких частот, которую пропускают линейные приводы 2). В то же время, если датчики ускорений 10 вершин 7 фронтальной грани зафиксируют большие значения ускорений, то относительное положение вершин 7 может выйти за допустимые пределы перемещений. Для предотвращения этой ситуации, когда перемещение предельно допустимой величины, включается другой алгоритм управления, заключающийся в следующем. Сигналы от датчиков ускорений 10, установленных на вершинах 7 фронтальной грани перемещаемого с предметом октаэдрного модуля отключатся и система управляется по обратным связям от датчиков ускорений 10, установленным на вершинах 7 тыльной грани перемещаемого с предметом октаэдрного модуля, и датчиков относительных линейных перемещений 5 стержней боковых граней указанного октаэдрного модуля. Это происходит до тех пор, пока относительные перемещения не достигнут величин, меньших, чем предельно допустимые, упомянутые выше, после чего включается основной алгоритм управления. Позиционирование перемещаемого предмета в пространстве осуществляют согласованным изменением длин линейных приводов 2 стержней боковых граней перемещаемого с предметом октаэдрного модуля по командам от СУ 11, формируемым по показаниям датчиков относительных линейных перемещений 5, установленных на стержнях указанных боковых граней, и датчиков пространственного положения 9, установленных на вершинах 7 фронтальной и тыльной граней перемещаемого с предметом октаэдрного модуля.5th mode - organization using paired octahedral modules to move objects inside a closed surface with their spatial positioning and vibration protection (Fig. 8). To organize work in this mode, the octahedral modules are combined to form a common face, while using one of them they move along an inner closed surface similar to mode 1 (the initial positions of the self-moving octahedral module and cycles 2-6 of mode 5 coincide with the initial positions and cycles 1 -5 mode 1, shown in Fig. 8 and Fig. 4-a, respectively), and using the adjacent octahedral module, the object is captured similar to the gripping of a moving object in mode 4 (cycle 2 in Fig. 8 coincides with the cycle m 1 in Figures 6 and 7), its positioning and vibration shield during the movement of the inner closed surface. In this case, the gripping force of the object and its spatial position, as well as the magnitude of the shock-vibration effects from the self-moving octahedral module to the moving octahedron module with the object, are controlled using force sensors 4, spatial position 9 and accelerations 10 installed in the radial supports of the back face (common face self-moving and moving octahedral modules) of a moving octahedral module, as well as relative linear displacement sensors 5 and speed 6 installed in the rods of the side faces. In this case, when organizing vibration protection of a moving object, control is carried out by linear drives of 2 rods of lateral faces of the octahedral module moved by the object by coordinating changes in their lengths according to commands from SU 11, formed according to the readings of acceleration sensors 10 installed on tops 7 of the front and back faces of the octahedron moving with the object module, as well as according to the readings of sensors of relative linear displacements 5 and sensors of relative speed 6 installed on each of the side g Anna moved to the module object. Here, from the combined sensors of the spatial position 9 and the accelerations 10 of the back face of the octahedral module being moved with the object and the sensors of relative linear displacements 5 and the speed 6 of the rods of its lateral faces, the SU 11 controls feedbacks (the main control algorithm), and from the combined sensors of the spatial position 9 and accelerations 10 of the frontal face of the octahedral module moved with the object, an additional control signal, called invariant, is superimposed on this main control nym. Its essence lies in the fact that it makes accelerations measured by acceleration sensors 10 installed on the vertices 7 of the back face of the octahedral module moved with the object, equal to zero, i.e. as if the back face becomes motionless in inertial space (this statement is valid only for the low-frequency region, which linear drives 2 pass through). At the same time, if the acceleration sensors 10 peaks 7 of the frontal face record large values of accelerations, then the relative position of the peaks 7 may go beyond the permissible limits of displacements. To prevent this situation, when moving the maximum permissible value, another control algorithm is included, which consists in the following. The signals from the acceleration sensors 10 installed on the vertices 7 of the frontal face of the octahedral module moved with the object are disconnected and the system is controlled by feedback from the acceleration sensors 10 installed on the vertices 7 of the rear face of the octahedral module moved with the object and the sensors of relative linear displacements of 5 rods of side faces specified octahedral module. This happens until the relative displacements reach values less than the maximum allowable ones mentioned above, after which the main control algorithm is turned on. Positioning of a moving object in space is carried out by a coordinated change in the lengths of linear drives of 2 rods of lateral faces of an octahedral module moved with an object by commands from SU 11, formed according to the readings of sensors of relative linear displacements 5 installed on the rods of the indicated side faces, and spatial position sensors 9 installed on tops 7 of the frontal and back faces of the octahedral module moved with the subject.

6-й режим - осуществление контроля геометрической формы внутренней и наружной контактируемых поверхностей (фиг.9). В процессе перемещения октаэдрного модуля 1 адаптивного мобильного пространственного робота-манипулятора Саяпина-Синева (см. фиг.4 и 5) перед каждым продольным перемещением тыльной (ΔАВС) и фронтальной (ΔDEF) граней осуществляют поочередно их дискретные повороты в обе стороны с заданным шагом относительно направления перемещения (положения ΔD-1E-1F-1, ΔDEF, ΔD1E1F1, ΔD2E2F2 и т.д. для фронтальной грани и ΔА-1В-1С-1, ΔАВС, ΔА1В1С1, ΔА2В2С2 и т.д. для тыльной грани) и для каждого дискретного положения устанавливают механический контакт радиальных упоров вершин 7 указанных граней с внутренней контактируемой поверхностью или радиальных упоров срединных участков тыльной и фронтальной граней соответственно с наружной контактируемой поверхностью и определяют их пространственные координаты относительно базовой системы координат, по их значениям судят о геометрической форме внутренней или наружной контактируемых поверхностей. При этом заданные усилия контактов с внутренней поверхностью определяются по показаниям датчиков силы 3, а контактов с наружной поверхностью - по показаниям датчиков силы 4, а пространственное положение вершин 7 тыльной и фронтальной граней (ΔАВС, ΔDEF) - по показаниям датчиков относительных линейных перемещений 5 линейных приводов 2 стержней боковых граней и датчиков пространственного положения 9 вершин 7.6th mode - the control of the geometric shape of the inner and outer contact surfaces (Fig.9). In the process of moving the octahedral module 1 of the adaptive mobile spatial robot-manipulator Sayapin-Sinev (see Figures 4 and 5) before each longitudinal movement of the back (ΔABC) and frontal (ΔDEF) faces, they are carried out alternately by their discrete rotations in both directions with a given step relative to direction of movement (positions ΔD-1E-1F-1, ΔDEF, ΔD1E1F1, ΔD2E2F2, etc. for the front face and ΔА-1В-1С-1, ΔАВС, ΔА1В1С1, ΔА2В2С2, etc. for the back face) and for each discrete position establish a mechanical contact of the radial stops of the peaks 7 y shown faces with an inner contact surface or radial stops of the middle sections of the back and front faces, respectively, with the outer contact surface and determine their spatial coordinates relative to the base coordinate system, they are used to judge the geometric shape of the inner or outer contact surfaces. In this case, the specified efforts of the contacts with the inner surface are determined by the readings of the force sensors 3, and the contacts with the outer surface are determined by the readings of the force sensors 4, and the spatial position of the vertices 7 of the back and front faces (ΔABC, ΔDEF) is determined by the readings of the relative linear displacement sensors 5 linear drives 2 rods of lateral faces and spatial position sensors 9 peaks 7.

7-й режим - осуществление с помощью октаэдрного модуля 1 контроля физико-механических свойств материала контактируемой поверхности. В этом режиме радиальные упоры вершин 7 граней доводят до механического контакта с внутренней поверхностью с заданным усилием, которое определяют по показаниям датчиков силы 3. Затем по показаниям датчиков относительных линейных перемещений 5 и пространственного положения 9 определяют их пространственное положение относительно базовой системы координат. После этого увеличивают усилие прижима радиальных упоров вершин граней до заданного значения и определяют их пространственное положение относительно базовой системы координат, затем процедуру повторяют с первоначальным усилием и по различиям в значениях пространственных координат радиальных упоров вершин 7 судят об упруго-пластических свойствах материала контактируемой поверхности. При этом при заданных усилиях прижима электрических контактов радиальных упоров к внутренней контактируемой поверхности производят измерение в них с помощью датчиков температуры 8 значений температуры и электрического сопротивления между ними и по ним судят о физических свойствах материала контактируемой поверхности. Аналогично возможно проведение измерений температуры и электрического сопротивления наружной контактируемой поверхности. Также для внутренней контактируемой поверхности возможно организовать ее вибрационную диагностику, включая определение наличия в ней механических дефектов, например трещин в трубах и т.п. Для этого периодически ускоренным движением линейных приводов 2 стержней тыльной или фронтальной граней организуют ударные и вибрационные воздействия радиальными упорами вершин 7 этих граней на контактируемую поверхность и по показаниям датчиков ускорений 10 осуществляют вибрационную диагностику контролируемого объекта.7th mode - the implementation using the octahedral module 1 of the control of the physical and mechanical properties of the material of the contacted surface. In this mode, the radial stops of the vertices of the 7 faces are brought into mechanical contact with the inner surface with a predetermined force, which is determined by the readings of the force sensors 3. Then, from the readings of the sensors of relative linear displacements 5 and spatial position 9, their spatial position relative to the base coordinate system is determined. After that, the clamping force of the radial stops of the vertices of the faces is increased to a predetermined value and their spatial position relative to the base coordinate system is determined, then the procedure is repeated with the initial effort and the elastic-plastic properties of the material of the contacted surface are judged by the differences in the spatial coordinates of the radial stops of the vertices 7. At the same time, for given efforts of pressing the electrical contacts of the radial stops to the internal contacted surface, they measure 8 temperature values and electrical resistance between them using temperature sensors and judge the physical properties of the material of the contacted surface from them. Similarly, it is possible to measure the temperature and electrical resistance of the external contact surface. It is also possible for the internal contacted surface to organize its vibration diagnostics, including determining the presence of mechanical defects in it, for example, cracks in pipes, etc. To do this, periodically accelerated movement of linear drives of 2 rods of the rear or frontal faces organize shock and vibration effects by radial stops of the vertices 7 of these faces on the contacted surface and, according to the readings of acceleration sensors 10, perform vibration diagnostics of the controlled object.

8-й режим - организация с помощью октаэдрного модуля 1 вращения и подачи обрабатывающего инструмента, например бура или сверла (фиг.10), и его пространственного перемещения. Для этого хвостовик инструмента выполняют в виде коленвала с вращающейся втулкой на конце, ограниченной от осевого перемещения (на фиг.10 вращающаяся втулка условно не показана). Вращающуюся втулку зажимают радиальными упорами участков стержней фронтальной грани. При этом каждый из упоров может быть жестко связан с одной из секций трехсекционной разрезной втулки, выполненной с возможностью зажатия вращающейся втулки хвостовика инструмента. При этом требуемое усилие обеспечивают по показаниям датчиков силы 4 фронтальной грани. Радиальные упоры тыльной граны фиксируют с контактируемой внутренней поверхностью аналогично предыдущим режимам. Затем согласованным изменением длин стержней боковых граней подводят режущую часть инструмента в точку обработки, выставляют в пространстве ось вращения инструмента и обеспечивают требуемое усилие резания, определяемое по показаниям датчиков силы 3, установленных на стержнях боковых граней. После этого согласованным изменением длин стержней боковых граней осуществляют перемещение оси вращения зажатой подвижной втулки по окружности, перпендикулярной оси вращения инструмента и имеющей радиус, равный радиусу коленвала, при этом в процессе вращения инструмента согласованным увеличением стержней боковых граней организуют его продольную подачу с заданным усилием и с возможностью генерирования ударно вибрационных воздействий в комбинации с вращением инструмента, при этом пространственное положение, усилие резания и величину ударно-вибрационных воздействий обрабатываемого инструмента контролируют с помощью датчиков пространственного положения 9 и ускорений 10, установленных в радиальных опорах фронтальной грани, а также датчиков силы 3, относительных линейных перемещений 5 и скорости 6, установленных в стержнях боковых граней. Ось вращения обрабатывающего инструмента может устанавливаться соосно с осью симметрии октаэдрного модуля 1 (фиг.10, а) или эксцентрично (фиг.10, б).8th mode - organization using the octahedral module 1 of rotation and supply of a processing tool, such as a drill or drill (figure 10), and its spatial movement. For this, the tool shank is made in the form of a crankshaft with a rotating sleeve at an end limited from axial displacement (in Fig. 10, the rotating sleeve is conventionally not shown). The rotating sleeve is clamped by the radial stops of the sections of the rods of the frontal face. In this case, each of the stops can be rigidly connected with one of the sections of a three-section split sleeve made with the possibility of clamping the rotating sleeve of the tool shank. In this case, the required force is provided according to the readings of the force sensors 4 of the frontal face. The radial stops of the back face are fixed with the contacted inner surface similarly to the previous modes. Then, by a coordinated change in the lengths of the rods of the side faces, the cutting part of the tool is brought to the processing point, the axis of rotation of the tool is set in space and the required cutting force is determined, which is determined by the readings of the force sensors 3 installed on the rods of the side faces. After that, by coordinated changing the lengths of the rods of the side faces, the axis of rotation of the clamped movable sleeve is moved around a circle perpendicular to the axis of rotation of the tool and having a radius equal to the radius of the crankshaft, while during the rotation of the tool, a coordinated increase in the rods of the side faces organizes its longitudinal feed with a given force and the possibility of generating shock vibration effects in combination with the rotation of the tool, while the spatial position, cutting force and magnitude have shock impact tool vibration treated control via spatial position sensor 9, and accelerations 10 mounted in the front face of the radial bearings, and force sensors 3, 5 relative linear displacement velocity and 6 mounted in the side faces of rods. The axis of rotation of the processing tool can be set coaxially with the axis of symmetry of the octahedral module 1 (Fig. 10, a) or eccentrically (Fig. 10, b).

9-й режим - организация с помощью октаэдрного модуля 1 ударно-вибрационного воздействия долбежным инструментом на торцевую поверхность трубчатого профиля (фиг.11). В этом режиме долбежный инструмент устанавливают в каждой из вершин фронтальной грани (устройства зажима хвостовика долбежного инструмента на фиг.11 условно не показаны), а упоры тыльной грани фиксируют с контактируемой внутренней поверхностью аналогично предыдущим режимам. Затем согласованным изменением длин стержней боковых граней подводят рабочие части долбежных инструментов до контакта с торцевой поверхностью в место обработки и начинают обработку с заданной частотой, амплитудой и усилием. При этом изменением длин стержней боковых граней в процессе обработки обеспечивают возможность одиночного (фиг.11, б), попарного и тройного (фиг.11, б) воздействий долбежных инструментов в месте обработки, причем для одиночного и попарного воздействия обеспечивают при необходимости изменения последовательности их воздействий, при этом в каждом из видов воздействий пространственное положение, усилие резания и величину ударно-вибрационных воздействий долбежного инструмента контролируют с помощью датчиков пространственного положения 9 и ускорений 10, установленных в радиальных опорах фронтальной грани, а также датчиков силы 3, относительных линейных перемещений 5 и скорости 6, установленных в стержнях боковых граней.9th mode - the organization with the help of the octahedral module 1 shock-vibration impact mortising tool on the end surface of the tubular profile (11). In this mode, the mortising tool is installed in each of the vertices of the frontal face (the clamping devices of the shank of the mortising tool are not shown conventionally in FIG. 11), and the back face stops are fixed to the contacted inner surface in the same way as in the previous modes. Then, by a coordinated change in the lengths of the rods of the side faces, the working parts of the mortising tools are brought into contact with the end surface to the treatment site and processing begins with a given frequency, amplitude and force. In this case, by changing the lengths of the rods of the side faces during the processing, it is possible to single (pair 11 and b) and triple (figure 11 b) the impacts of mortising tools at the treatment site, and for single and pairwise actions, if necessary, change their sequence impacts, while in each of the types of impacts, the spatial position, cutting force and the magnitude of the shock-vibration effects of the mortising tool are controlled using spatial position sensors 9 and speeds 10 installed in the radial bearings of the frontal face, as well as force sensors 3, relative linear displacements 5 and speed 6, installed in the rods of the side faces.

Применение в составе СУ 11 нейрокомпьютера 12 с соответствующим программно-алгоритмическим обеспечением 13 позволяет организовать работу в приведенных режимах в масштабе реального времени.The use of a neurocomputer 12 as part of the control system 11 with the corresponding software and algorithmic software 13 allows you to organize work in the above modes in real time.

Приведенные адаптивный мобильный пространственный робот-манипулятор Саяпина-Синева и способ организации движений и контроля физико-механических свойств и геометрической формы контактируемой поверхности и траектории перемещения с его помощью могут быть реализованы на базе имеющихся на сегодняшний день разработок и функционирующих устройств. Так, известны «Способ подавления помех от колебаний упругой конструкции космической трансформируемой антенны в процессе эксплуатации и устройство для его осуществления» (Патент на изобретение РФ №2161109, МПК D64G 1/00, 1/22, 3/00, заявлено 10.09.1999; опубл. 27.12.2000, Бюл. №36), в описании которого представлены сведения об организации пространственной виброзащиты и позиционирования объекта с помощью пространственного механизма.The adaptive mobile Sayapin-Sinev mobile spatial robot and the method of organizing movements and controlling the physicomechanical properties and the geometric shape of the contacted surface and the trajectory of movement with its help can be implemented on the basis of existing developments and functioning devices. So, the “Method of suppressing interference from vibrations of the elastic structure of a space transformable antenna during operation and a device for its implementation” are known (Patent for the invention of the Russian Federation No. 2161109, IPC D64G 1/00, 1/22, 3/00, claimed September 10, 1999; publ. 27.12.2000, Bull. No. 36), the description of which provides information on the organization of spatial vibration protection and positioning of an object using a spatial mechanism.

Сведения о возможности реализации совмещенных датчиков пространственного положения и ускорений, представляющих миниатюрные трехосные блоки гироскопов-акселерометров, выполненных, например, в виде микромеханических вибрационных гироскопов-акселерометров, представлены в описании патента РФ №2064682 «Микромеханический вибрационный гироскоп-акселерометр», МПК G01P 15/-97, заявлено 28.09.1993; опубл. 27.07.1996, Бюл. №21.Information on the possibility of implementing combined sensors of spatial position and accelerations, representing miniature triaxial blocks of gyroscopes-accelerometers, made, for example, in the form of micromechanical vibration gyroscopes-accelerometers, are presented in the description of RF patent No. 2064682 "Micromechanical vibration gyroscope-accelerometer", IPC G01P 15 / -97, claimed September 28, 1993; publ. July 27, 1996, Bull. No. 21.

В качестве линейных приводов могут быть использованы широко применяемые в машиностроении электромеханические, гидравлические и пневматические линейные приводы.As linear actuators, electromechanical, hydraulic and pneumatic linear actuators widely used in mechanical engineering can be used.

Предлагаемое изобретение может быть использовано для эксплуатации в наземной, подземной, подводной, авиационно-космический технике и приборостроении и направлено на качественное расширение функциональных возможностей и повышение надежности. Указанные преимущества могут быть обеспечены за счет:The present invention can be used for operation in ground, underground, underwater, aerospace engineering and instrumentation and is aimed at a qualitative expansion of functionality and increased reliability. These benefits can be achieved by:

- организации возможности его подвижности и адаптации к поверхностям перемещения и перемещаемого объекта (предмета), в частности к протяженной замкнутой внутренней поверхности тоннельного или скважинного типа, а также к наружной поверхности колонного типа, которые могут иметь переменное по длине поперечное сечение и искривленную траекторию движения;- organization of the possibility of its mobility and adaptation to the surfaces of displacement and the displaced object (object), in particular to the extended closed inner surface of the tunnel or borehole type, as well as to the outer surface of the columnar type, which may have a cross-section with a variable length and a curved motion path;

- организации возможности прохождения манипулятором внутренних участков труб, соединенных под прямым углом без радиусного перехода;- organization of the possibility of the manipulator passing the internal sections of pipes connected at right angles without a radius transition;

- организации с его помощью возможности контроля физико-механических свойств (например, при проведении каротажа скважин, имеющих отклонение от вертикальной оси), геометрической формы контактируемых с ним поверхностей и траектории его движения как в прозрачной, так и непрозрачной (для оптических, радио, УЗ и др. физических методов контроля) окружающих средах;- organization with its help the ability to control physico-mechanical properties (for example, when logging wells that deviate from the vertical axis), the geometric shape of the surfaces in contact with it and the trajectory of its movement in both transparent and opaque (for optical, radio, ultrasound and other physical methods of control) environments;

- манипулятор представляет собой модульную конструкцию и имеет возможность пространственного наращивания.- the manipulator is a modular design and has the possibility of spatial extension.

Claims

1. Адаптивный мобильный пространственный робот-манипулятор, содержащий пространственную структуру в виде октаэдрного модуля в исходном положении, ребра которого выполнены в виде стержней, концы которых шарнирно соединены в вершинах октаэдрного модуля, при этом стержни снабжены линейными приводами с датчиками относительного перемещения, причем стержни выполнены с возможностью изменения их длины по управляющим командам на линейные приводы от системы управления, при этом все грани октаэдрного модуля выполнены с возможностью соединения через них с подобными модулями, и все стержни октаэдрного модуля снабжены шарнирными соединениями на концах, выполненных в виде сферических шарниров, при этом вершины октаэдрного модуля и срединные участки стержней тыльной грани, расположенной с противоположной стороны от направления движения и параллельной ей фронтальной грани, расположенной со стороны направления движения, снабжены радиальными упорами с датчиками температуры и изолированными друг от друга электрическими контактами с возможностью образования адаптивных схватов и фиксирующих опор робота-манипулятора, при этом каждый из стержней снабжен датчиками относительного перемещения и относительной скорости, упоры снабжены датчиками силы, а вершины октаэдра снабжены совмещенными датчиками пространственного положения и ускорений, выполненными в виде миниатюрных трехосных блоков гироскопов-акселерометров, при этом линейные приводы, датчики силы, температуры, относительного перемещения и относительной скорости и совмещенные датчики пространственного положения и ускорений электрически соединены через аналого-цифровые преобразователи с системой управления, выполненной с возможностью оперативного контроля и управления в реальном режиме времени.1. An adaptive mobile spatial robot manipulator containing a spatial structure in the form of an octahedral module in the initial position, the ribs of which are made in the form of rods, the ends of which are pivotally connected at the vertices of the octahedral module, while the rods are equipped with linear actuators with relative displacement sensors, the rods being made with the possibility of changing their length according to control commands to linear drives from the control system, while all faces of the octahedral module are made with the possibility of connection through them with similar modules, and all the rods of the octahedral module are provided with swivel joints at the ends made in the form of spherical hinges, while the vertices of the octahedral module and the middle sections of the rods of the back face located on the opposite side from the direction of movement and parallel to it frontal face located with sides of the direction of movement, equipped with radial stops with temperature sensors and isolated from each other electrical contacts with the possibility of the formation of adaptive grips and the fixing supports of the robotic arm, each of the rods being equipped with sensors of relative displacement and relative speed, the stops are equipped with force sensors, and the vertices of the octahedron are equipped with combined sensors of spatial position and accelerations made in the form of miniature triaxial blocks of gyroscopes-accelerometers, while linear drives, sensors of force, temperature, relative displacement and relative speed and combined sensors of spatial position and accelerations are electrically connected through a tax-digital converters with a control system made with the possibility of operational monitoring and control in real time.

2. Робот-манипулятор по п.1, характеризующийся тем, что линейные приводы выполнены с увеличенным рабочим ходом, например, телескопическими.2. The robotic arm according to claim 1, characterized in that the linear actuators are made with an increased stroke, for example, telescopic.

3. Робот-манипулятор по п.1, характеризующийся тем, что шарнирные соединения на концах стержней выполнены в виде упругих шарниров из сверхупругого материала.3. The robotic arm according to claim 1, characterized in that the hinge joints at the ends of the rods are made in the form of elastic hinges of a superelastic material.

4. Робот-манипулятор по п.1, характеризующийся тем, что миниатюрные трехосные блоки гироскопов-акселерометров датчиков пространственного положения и ускорений выполнены в виде микромеханических вибрационных гироскопов-акселерометров.4. The robotic arm according to claim 1, characterized in that the miniature triaxial blocks of gyroscopes-accelerometers of sensors of spatial position and accelerations are made in the form of micromechanical vibration gyroscopes-accelerometers.

5. Способ эксплуатации адаптивного мобильного пространственного робота-манипулятора, выполненного по любому из пп.1-4, включающий управление пространственным перемещением вершин октаэдрного модуля путем контроля длин всех стержней и определения пространственных координат вершин относительно базовой системы координат с помощью датчиков относительного перемещения и системы управления и формирования управляющих команд для линейных приводов стержней.5. A method of operating an adaptive mobile spatial robot manipulator, made according to any one of claims 1 to 4, comprising controlling the spatial movement of the vertices of the octahedral module by monitoring the lengths of all the rods and determining the spatial coordinates of the vertices relative to the base coordinate system using relative displacement sensors and a control system and forming control commands for linear rod drives.

6. Способ по п.5, характеризующийся тем, что для его продольного или винтового самоперемещения по внутренней замкнутой поверхности трубчатого, тоннельного, скважинного типа осуществляют попеременное перемещение относительно друг друга двух параллельных граней, при этом в начальный момент времени увеличивают длины стержней противоположных граней, которые располагают поперек направления предполагаемого движения до момента установления контакта радиальных упоров их вершин с внутренней поверхностью и фиксируют с заданным усилием, которое определяют по показаниям датчиков силы, после этого линейные приводы отключают и вычисляют координаты вершин граней относительно базовой системы координат, затем уменьшают длины стержней тыльной грани и после расфиксации ее вершин с контактируемой поверхностью линейные приводы стержней тыльной грани останавливают и согласованно уменьшают длины стержней боковых граней, линейные приводы которых останавливают после уменьшения длин стержней до заданных значений, затем увеличивают длины стержней тыльной грани до установления контакта радиальных упоров ее вершин с внутренней поверхностью и фиксируют с заданным усилием, которое определяют по показаниям датчиков силы, после этого производят уменьшение длин стержней фронтальной грани и после расфиксации ее вершин с контактируемой поверхностью линейные приводы стержней грани останавливают и согласованно увеличивают длины стержней боковых граней, линейные приводы которых останавливают после увеличения длин стержней до заданных значений, затем увеличивают длины стержней фронтальной грани до установления контакта радиальных упоров ее вершин с внутренней поверхностью и фиксируют с заданным усилием, которое определяют по показаниям датчиков силы, затем алгоритм движения повторяют, при этом траекторию перемещения вершин граней по внутренней поверхности выбирают прямолинейной, или винтовой, или комбинированной, при этом запоминают пространственные координаты вершин граней относительно базовой системы координат и время моментов их фиксации с контактируемой поверхностью и по их значениям определяют траекторию перемещения и скорость перемещения адаптивного мобильного пространственного робота-манипулятора.6. The method according to claim 5, characterized in that for its longitudinal or helical self-movement along the inner closed surface of the tubular, tunnel, borehole type, two parallel faces are alternately moved relative to each other, while at the initial time, the lengths of the rods of opposite faces are increased, which are located transverse to the direction of the proposed movement until the contact of the radial stops of their vertices with the inner surface is established and are fixed with a given force, which The second one is determined according to the readings of the force sensors, after that the linear drives are turned off and the coordinates of the vertices of the faces are calculated relative to the base coordinate system, then the lengths of the back face rods are reduced and after the fixation of its vertices with the contacted surface, the linear drives of the back face rods stop and consistently reduce the lengths of the side face rods, linear drives of which are stopped after reducing the lengths of the rods to the specified values, then increase the lengths of the rods of the rear face until contact is established the radial stops of its vertices with the inner surface and fix with a given force, which is determined by the readings of the force sensors, then reduce the lengths of the rods of the frontal face and, after fixing its vertices with the contacted surface, linear drives of the rods of the face stop and consistently increase the lengths of the rods of the side faces, linear drives of which are stopped after increasing the lengths of the rods to the specified values, then increase the lengths of the rods of the frontal face until contact is established the adial stops of its vertices with the inner surface and fix with a given force, which is determined by the readings of the force sensors, then the motion algorithm is repeated, while the trajectory of the vertices of the faces along the inner surface is chosen rectilinear, or screw, or combined, while remembering the spatial coordinates of the vertices of the faces relative to the basic coordinate system and the time of moments of their fixation with the contacted surface and their values determine the trajectory of movement and speed a aptivnogo mobile space robotic arm.

7. Способ по п.5, характеризующийся тем, что для его продольного или винтового самоперемещения по наружной поверхности колонного или арочного типа перед перемещением производят расстыковку шарнирных узлов до размыкания стержней тыльной, фронтальной и одной из боковых граней, осуществляют охват стержнями тыльной и фронтальной гранями наружной контактируемой поверхности и восстанавливают их шарнирные соединения, затем осуществляют попеременное перемещение относительно друг друга тыльной и фронтальной граней, при этом в начальный момент времени уменьшают длины их стержней до момента установления контакта радиальных упоров срединных участков стержней тыльной и фронтальной граней с наружной поверхностью и фиксируют с заданным усилием, которое определяют по показаниям датчиков силы, после этого линейные приводы отключают и вычисляют координаты всех точек контакта относительно базовой системы координат, затем увеличивают длины стержней фронтальной грани и после расфиксации радиальных упоров срединных участков стержней с наружной контактируемой поверхностью линейные приводы стержней фронтальной грани останавливают и согласованно увеличивают длины стержней боковых граней, линейные приводы которых останавливают после увеличения длин стержней до заданных значений, затем уменьшают длины стержней фронтальной грани до установления контакта радиальных упоров срединных участков стержней с наружной поверхностью и фиксируют с заданным усилием, которое определяют по показаниям датчиков силы, после этого производят увеличение длин стержней фронтальной грани и после расфиксации радиальных упоров срединных участков стержней с наружной контактируемой поверхностью линейные приводы стержней тыльной грани останавливают и согласованно уменьшают длины стержней боковых граней, линейные приводы которых останавливают после уменьшения длин стержней до заданных значений, затем уменьшают длины стержней тыльной грани до установления контакта радиальных упоров срединных участков стержней с наружной контактируемой поверхностью и фиксируют с заданным усилием, которое определяют по показаниям датчиков силы, затем алгоритм движения повторяют, при этом траекторию перемещения точек контакта радиальных упоров срединных участков стержней по наружной поверхности выбирают прямолинейной, или винтовой, или комбинированной, при этом запоминают пространственные координаты точек контакта радиальных упоров срединных участков стержней тыльной и фронтальной граней относительно базовой системы координат и время моментов их фиксации с контактируемой поверхностью и по их значениям определяют траекторию перемещения и скорость перемещения адаптивного мобильного пространственного робота-манипулятора по наружной поверхности.7. The method according to claim 5, characterized in that for its longitudinal or helical self-movement on the outer surface of the columnar or arched type before moving, the hinge assemblies are undocked until the rear, front and one of the side faces open, and the back and front faces are covered by the rods external contact surface and restore their hinge joints, then alternately move the rear and frontal faces relative to each other, while at the initial moment t of time, reduce the length of their rods until the contact of the radial stops of the middle sections of the rods of the back and front faces with the outer surface is fixed and fixed with a predetermined force, which is determined by the readings of the force sensors, then the linear drives are disconnected and the coordinates of all points of contact relative to the base coordinate system are calculated , then the lengths of the rods of the frontal face are increased and, after the radial stops of the mid sections of the rods with the external contacting surface are fixed, linearly e the front edge rod drives stop and consistently increase the lengths of the side edge rods, the linear drives of which stop after increasing the lengths of the rods to the specified values, then reduce the lengths of the front edge rods until the radial stops of the mid sections of the rods come in contact with the outer surface and fix with a given force, which determined by the readings of the force sensors, then an increase in the lengths of the rods of the frontal face and after the release of the radial stops among of linear sections of rods with an external contact surface, linear actuators of the back face rods stop and consistently reduce the lengths of the lateral edge rods, the linear actuators of which stop after reducing the lengths of the rods to the specified values, then reduce the lengths of the rear edge rods until the radial stops of the mid sections of the rods contact the external contact surface and fix with a given force, which is determined by the readings of the force sensors, then the motion algorithm is repeated, In this case, the trajectory of the contact points of the radial stops of the middle sections of the rods on the outer surface is chosen to be straight, or screw, or combined, while the spatial coordinates of the contact points of the radial stops of the middle sections of the rods of the back and front faces relative to the base coordinate system and the time of their fixation with the contact the surface and their values determine the trajectory of movement and the speed of movement of adaptive mobile spatial robotic a manipulator on the outer surface.

8. Способ по п.5, характеризующийся тем, что для его самоперемещения внутри колена или тройника трубчатого профиля перед отводом колена или тройника октаэдрный модуль трансформируют в четырехгранную пирамиду, вершины которой устанавливают враспор внутри колена или тройника трубчатого профиля таким образом, чтобы оси симметрии соответствующей пары параллельных граней октаэдрного модуля совпали с продольной осью отвода колена или тройника и после этого осуществляют по отводу продольное или винтовое самоперемещение по внутренней замкнутой поверхности колена или тройника трубчатого профиля.8. The method according to claim 5, characterized in that for its self-movement inside the knee or tee of the tubular profile before the elbow or tee is retracted, the octahedral module is transformed into a tetrahedral pyramid, the vertices of which are set in opposition inside the knee or tee of the tubular profile so that the axis of symmetry of the corresponding pairs of parallel faces of the octahedral module coincided with the longitudinal axis of the elbow or tee and then retract the longitudinal or helical self-movement along the inner closure that surface of a knee or tee of a tubular profile.

9. Способ по п.5, характеризующийся тем, что осуществляют перемещение протяженных предметов округлой формы внутри замкнутой поверхности путем размещения адаптивного мобильного пространственного робота-манипулятора во внутренней замкнутой поверхности, при этом фиксируют фронтальную грань, затем конец перемещаемого предмета устанавливают внутри тыльной грани и уменьшают длины ее стержней, после фиксации перемещаемого предмета согласованно уменьшают длины стержней боковых граней, при этом тыльную грань перемещают вместе с предметом внутри замкнутой поверхности на фиксированную длину, которую запоминают относительно базовой системы координат, затем длины стержней тыльной грани увеличивают до полной расфиксации радиальных упоров их срединных участков с перемещаемым предметом и увеличивают длины стержней боковых граней до исходного положения, затем операцию с перемещением предмета повторяют в необходимом количестве, а по окончании процесса определяют суммарную длину перемещения протяженного предмета.9. The method according to claim 5, characterized in that they carry out the movement of extended round-shaped objects inside a closed surface by placing an adaptive mobile spatial robot manipulator in an internal closed surface, while fixing the front face, then the end of the moving object is set inside the back face and reduce the lengths of its rods, after fixing the movable item, the lengths of the rods of the side faces are consistently reduced, while the back face is moved together with the item to wipe the closed surface by a fixed length, which is remembered relative to the basic coordinate system, then the lengths of the back face rods are increased until the radial stops of their mid sections with the moving object are fully fixed and the lengths of the side face rods are increased to the initial position, then the operation with moving the object is repeated in the required amount , and at the end of the process determine the total length of movement of the extended object.

10. Способ по п.5, характеризующийся тем, что осуществляют перемещение предметов с одновременным их пространственным позиционированием и виброзащитой, при этом октаэдрные модули объединяют с образованием общей грани, при этом с помощью одного из них осуществляют перемещение по внутренней замкнутой поверхности, а с помощью смежного модуля осуществляют захват предмета, его позиционирование и виброзащиту в процессе перемещения, при этом пространственное положение и величины ударно-вибрационных воздействий от самоперемещающегося модуля к перемещаемому предмету контролируют с помощью датчиков силы и пространственного положения и ускорений, установленных в радиальных опорах тыльной грани, а также датчиков относительных перемещений и скорости, установленных в стержнях боковых граней.10. The method according to claim 5, characterized in that the objects are moved with their spatial positioning and vibration protection, while the octahedral modules are combined to form a common face, while using one of them they move along an inner closed surface, and using the adjacent module carry out the capture of the object, its positioning and vibration protection during movement, while the spatial position and magnitude of shock-vibration effects from the self-moving module to the moved object is controlled using sensors of force and spatial position and accelerations installed in the radial supports of the rear face, as well as sensors of relative displacements and speed installed in the rods of the side faces.

11. Способ по п.5, характеризующийся тем, что осуществляют контроль геометрической формы внутренней или наружной контактируемых поверхностей, при этом в процессе перемещения адаптивного мобильного пространственного робота-манипулятора перед каждым продольным перемещением тыльной и фронтальной граней осуществляют их дискретные повороты с заданным шагом относительно направления перемещения и для каждого дискретного положения устанавливают механический контакт радиальных упоров вершин граней с внутренней контактируемой поверхностью или радиальных упоров срединных участков тыльной и фронтальной граней соответственно с наружной контактируемой поверхностью и определяют их пространственные координаты относительно базовой системы координат, и по их значениям определяют геометрическую форму внутренней или наружной контактируемых поверхностей.11. The method according to claim 5, characterized in that they control the geometric shape of the inner or outer contact surfaces, while in the process of moving the adaptive mobile spatial robot manipulator before each longitudinal movement of the back and front faces, they perform discrete rotations with a given step relative to the direction displacements and for each discrete position establish mechanical contact of the radial stops of the vertices of the faces with the internal contact surface median or radial abutment portions back and front faces respectively with the contacted outer surface and define their spatial coordinates relative to the reference coordinate system, and their values define the geometrical shape of the contacting inner or outer surfaces.

12. Способ по п.5, характеризующийся тем, что осуществляют контроль физико-механических свойств материала контактируемой поверхности, при этом радиальные упоры вершин граней адаптивного мобильного пространственного робота-манипулятора доводят до механического контакта с поверхностью с заданным усилием, определяют их пространственное положение относительно базовой системы координат, увеличивают усилие прижима радиальных упоров вершин граней до заданного значения и определяют их пространственное положение относительно базовой системы координат, затем алгоритм повторяют с первоначальным усилием и по различиям в значениях пространственных координат радиальных упоров определяют упругопластические свойства материала контактируемой поверхности, при этом при заданных усилиях прижима электрических контактов радиальных упоров производят измерение в них значений температуры и электрического сопротивления между ними и по ним определяют физические свойства материала контактируемой поверхности, при этом периодически ускоренным движением линейных приводов стержней граней организуют ударные и вибрационные воздействия радиальными упорами вершин граней на контактируемую поверхность и по показаниям акселерометров осуществляют вибрационную диагностику контролируемой поверхности, включая определение наличия в ней механических дефектов.12. The method according to claim 5, characterized in that they control the physicomechanical properties of the material of the contacted surface, while the radial stops of the vertices of the faces of the adaptive mobile spatial robot manipulator are brought into mechanical contact with the surface with a given force, determine their spatial position relative to the base coordinate systems, increase the clamping force of the radial stops of the vertices of the faces to a given value and determine their spatial position relative to the base system we coordinate, then the algorithm is repeated with the initial effort and the differences in the spatial coordinates of the radial stops determine the elastoplastic properties of the material of the contacted surface, while for given pressure forces of the electrical contacts of the radial stops, they measure the temperature and electrical resistance between them and determine physical properties of the material of the contacted surface, while periodically accelerated motion of linear actuators rods g In the early stages, shock and vibration effects are organized by radial stops of the vertex faces on the contacted surface and, according to the accelerometers, they carry out vibration diagnostics of the controlled surface, including the determination of the presence of mechanical defects in it.

13. Способ по п.5, характеризующийся тем, что осуществляют вращение обрабатывающего инструмента, хвостовик которого выполнен в виде коленвала с вращающейся втулкой на конце, при этом втулку зажимают радиальными упорами срединных участков стержней фронтальной грани, а радиальные упоры тыльной грани фиксируют с контактируемой внутренней поверхностью, затем согласованным изменением длин стержней боковых граней подводят режущую часть обрабатывающего инструмента в точку обработки, выставляют в пространстве ось вращения обрабатывающего инструмента и обеспечивают требуемое усилие резания, затем согласованным изменением длин стержней боковых граней осуществляют перемещение оси вращения зажатой подвижной втулки по окружности, перпендикулярной оси вращения инструмента и имеющей радиус, равный радиусу коленвала, при этом в процессе вращения инструмента согласованным увеличением стержней боковых граней организуют его продольную подачу с заданным усилием и с возможностью генерирования ударно вибрационных воздействий в комбинации с вращением инструмента, при этом пространственное положение, усилие резания и величину ударно-вибрационных воздействий обрабатывающего инструмента контролируют с помощью датчиков силы и пространственного положения и ускорений, установленных в радиальных опорах фронтальной грани, а также датчиков относительных перемещений и скорости, установленных в стержнях боковых граней.13. The method according to claim 5, characterized in that the processing tool is rotated, the shank of which is made in the form of a crankshaft with a rotating sleeve at the end, while the sleeve is clamped with radial stops of the middle sections of the front edge rods, and the radial stops of the rear face are fixed with the contacting inner the surface, then a coordinated change in the lengths of the rods of the side faces bring the cutting part of the processing tool to the processing point, expose in space the axis of rotation of the processing tool strementa and provide the required cutting force, then by coordinated changing the lengths of the rods of the side faces, the axis of rotation of the clamped movable sleeve is moved around a circle perpendicular to the axis of rotation of the tool and having a radius equal to the radius of the crankshaft, while in the process of rotating the tool a coordinated increase in the rods of the side faces organize their longitudinal feed with a given force and with the possibility of generating shock-vibration effects in combination with the rotation of the tool, while nstvennoe position, cutting force and the magnitude of shock vibration effects of the machining tool is controlled by sensors of force and acceleration, and spatial position set by the radial bearings in the front face, as well as sensors relative displacements and speed set in the rods of the side faces.

14. Способ по п.5, характеризующийся тем, что осуществляют ударно-вибрационное воздействие долбежным инструментом на торцевую поверхность трубчатого профиля, при этом долбежный инструмент устанавливают в каждой из вершин фронтальной грани, а упоры тыльной грани фиксируют с контактируемой внутренней поверхностью, затем согласованным изменением длин стержней боковых граней подводят рабочие части долбежных инструментов до контакта с торцевой поверхностью в место обработки и начинают обработку с заданной частотой, амплитудой и усилием, при этом изменением длин стержней боковых граней в процессе обработки обеспечивают возможность одиночного, или попарного, или тройного воздействий долбежных инструментов в месте обработки, причем для одиночного и попарного воздействия обеспечивают при необходимости изменения последовательности их воздействий, при этом пространственное положение, усилие резания и величину ударно-вибрационных воздействий долбежного инструмента контролируют с помощью датчиков силы и пространственного положения и ускорений, установленных в радиальных опорах фронтальной грани, а также датчиков относительных перемещений и скорости, установленных в стержнях боковых граней. 14. The method according to claim 5, characterized in that the shock-vibrational effect is carried out with a mortising tool on the end surface of the tubular profile, while the mortising tool is installed in each of the vertices of the front face, and the back face stops are fixed with the contacting inner surface, then the agreed change the lengths of the rods of the lateral faces bring the working parts of the mortising tools to contact with the end surface at the treatment site and begin processing with a given frequency, amplitude and force, p and by changing the lengths of the rods of the side faces during the processing, it is possible to single, or pairwise, or triple the effects of mortising tools at the treatment place, and for single and pairwise effects, if necessary, change the sequence of their effects, while the spatial position, cutting force and impact size - the vibration effects of the mortising tool are monitored using force and spatial position sensors and accelerations installed in radial supports of the frontal face, as well as sensors of relative displacements and speed installed in the rods of the side faces.