Келечектеги DEMO тибиндеги термоядролук синтез электр станцияларында реактордун ичинде жайгашкан breeding blanket (BB) сегменттерин адам кирбестен алмаштыруу талап кылынат. Бул сегменттердин outboard тарабындагы үлгүлөрүнүн массасы 180 тоннага, inboard тарабындагыларыныкы 125 тоннага чейин жетиши мүмкүн. Каралып жаткан изилдөө бул оор бөлүктөрдү токамактын вакуумдук идишинен үстүңкү порт аркылуу жабык ташуу cask-ына өткөрүү үчүн иштелип чыккан Breeding Blanket Vertical Transporter (BBVT) аттуу жети муундуу атайын роботтун кинематикасын жана кыймылды пландоосун изилдейт.

BBVT алты эркиндик даражасы бар мейкиндиктик тапшырма үчүн жети муунга ээ болгондуктан, кинематикалык жактан ашыкча даражалуу. Бул өзгөчөлүк бир эле акыркы-эффектор позасына бир нече муун конфигурациясы менен жетүүгө мүмкүндүк берет; бирок тескери кинематика маселесин да татаалдантат. Изилдөөдө Modified Denavit–Hartenberg ыкмасы менен аналитикалык кинематикалык модель иштелип чыккан, модель MSC Adams менен текшерилген, тапшырмага ылайыктуу аналитикалык тескери кинематика чечимдери чыгарылган жана геометриялык Jacobian колдонулуп муун жүктөрү эсептелген.

Иштелип чыккан аналитикалык тескери кинематика алгоритмдери 1000 кокустук жарактуу робот позасында Matlab-дагы BFGS, Levenberg–Marquardt жана SQP негизиндеги сандык ыкмалар менен салыштырылган. Trolley tilting мууну нөлдөн айырмаланган белгилүү бурчта болгондо аналитикалык чечим орточо 0,0863 ms ичинде; бурч нөл болгондо 0,0284 ms ичинде аяктаган. Бул көрсөткүчтөр ошол эле тесттеги эң ылдам сандык чечим BFGSден тиешелүүлүгүнө жараша болжол менен 53 жана 84 эсе ылдам.

Андан кийин аналитикалык кинематика беш башка blanket сегментин кармоо, алдын ала жүктөө, көтөрүү, багыттоо жана cask ичине ташуу үчүн waypoint-терди түзүүдө колдонулган. Matlab VHACD кагылышууну текшерүүсү менен түзүлгөн waypoint-терде blanket сегменти менен үстүңкү порттун жана cask-тын ортосунда кагылышуу байкалган эмес. Статикалык талдоо эң чоң муун жүктөрү жалпысынан алгачкы көтөрүү баскычында пайда болорун көрсөтөт.

DEMO тейлөөсүндө эмне үчүн мындай робот керек?

DEMO электр энергиясын өндүрүүнү көрсөтүүгө багытталган келечектеги токамак тибиндеги термоядролук синтез электр станцияларынын концепцияларынын бири. Реактордун ичиндеги breeding blanket системасы нейтрон энергиясын башкаруу жана тритий өндүрүү сыяктуу милдеттерде колдонулат. Бул компоненттер жогорку радиация жана температура чөйрөсүндө жайгашкандыктан, тейлөө аралыктан жүргүзүлүшү керек.

EU-DEMO долбоорунда ар бир токамак сектору үстүңкү порт аркылуу тейлене алат жана беш башка blanket сегментин камтыйт:

• үч outboard сегмент — массасы 180 тоннага чейин,
• эки inboard сегмент — массасы 125 тоннага чейин.

Сегменттер токамак имараты менен активдүү тейлөө объектисинин ортосунда рельстүү, жабык cask системасынын ичинде ташылат. BBVTнин милдети сегментти вакуумдук идиштен алып, үстүңкү порт аркылуу көзөмөлдөнгөн түрдө жылдырып, cask ичине жайгаштыруу болуп саналат.

Бул жердеги инженердик маселе жөн гана “180 тоннаны көтөрүү” эмес. Робот өтө чектелген геометриялык көлөмдө иштеп жатып сегментти белгилүү бурчтарда бурушу, механикалык таянычтардан көзөмөлдүү ажыратышы, оор жүктүн статикалык моменттерин башкаруусу жана айланадагы токамак түзүлүшүнө урунбашы керек.

BBVTнин жети мууну

Булактын 1-сүрөтүндө ушул жети муун жана ар бир link үчүн берилген эталондук координата системалары көрсөтүлгөн. Моделде үч параллелдүү elevator rigid chain эсептөөнү жөнөкөйлөтүү максатында бир призматикалык \(d_1\) мууну катары берилген.

7-DoF BBVT Эмне Үчүн Өзгөчө Тескери Кинематика Маселесин Жаратат?

BBVTнин акыркы эффекторунун мейкиндиктеги абалы жана багыты алты көз карандысыз тапшырма өзгөрмөсү менен аныкталса, роботто жети муун өзгөрмөсү бар; башкача айтканда, механизм кинематикалык жактан ашыкча даражалуу. Бир эле акыркы-эффектор позасына бир нече муун конфигурациясы менен жетүүгө болот, ошондуктан тескери кинематика маселесинин сөзсүз бир эле чечими болушу талап кылынбайт.

Түз кинематика модели

Link координата системалары Craigдин modified Denavit–Hartenberg конвенциясына ылайык түзүлгөн. Базалык координата системасынан акыркы linkке чейинки жалпы өзгөртүү:

\[ {}^{0}_{6}T = {}^{0}_{1}T\, {}^{1}_{2}T\, {}^{2}_{3}T\, {}^{3}_{t}T\, {}^{t}_{4}T\, {}^{4}_{5}T\, {}^{5}_{6}T \]

ырааттуу бир тектүү өзгөртүүлөрдүн көбөйтүндүсү катары алынат.

Булакта берилген негизги геометриялык өлчөмдөр:

Модель кантип текшерилди?

Аналитикалык модель MSC Adams 2023.2 ичинде түзүлгөн сандык көп-денелүү модель менен салыштырылган. Бардык муундар ар түрдүү жыштыкта синусоидалдык кыймылга келтирилип, эки моделдин gripper Tool Center Point (TCP) траекториялары салыштырылган.

Gripper жолунун жалпы RMSE мааниси:

\[ 2{,}3527\times10^{-7}\ \text{m} \]

деп кабарланган. Бул өтө кичине айырма бирдей идеалдаштырылган кинематикалык шарттарда аналитикалык өзгөртүү модели Adams модели менен абдан жакын жыйынтык берерин көрсөтөт.

Бул жыйынтык реалдуу роботтун бардык түзүмдүк ийкемдүүлүгүн ырастаган физикалык сыноо эмес. Изилдөөнүн модели linkтерди жана муундарды негизинен катуу деп кабыл алат.

Trolley tilting мууну эмне үчүн маанилүү?

Жети белгисиздүү механизмди алты тапшырма өзгөрмөсүнөн аналитикалык чечүү үчүн кошумча чектөө талап кылынат. BBVT үчүн табигый чектөө — trolley tilting муунунун \(θ_t\) blanket ташуу операциясынын көп бөлүгүндө туруктуу болушу.

Авторлор эки өзүнчө абалды талдашат:

• \(θ_t \neq 0\) жана белгилүү: тескери кинематика жалпы учурда төрткө чейин чечим бере алат.
• \(θ_t = 0\): робот кайрадан кинематикалык жактан ашыкча болуп, үзгүлтүксүз чечимдер үй-бүлөсү пайда болот.

θt ≠ 0 болгондо төрт чечим кайдан чыгат?

Аналитикалык чыгарууда адегенде \(θ_4+θ_5\) кошундусунун косинусу жана синусу аныкталат. Синус үчүн эки белги мүмкүнчүлүгү бар. Бул варианттар \(θ_2\), \(θ_6\) жана башка муун өзгөрмөлөрүнө өткөрүлөт; \(θ_4\) үчүн да косинустун эки башка белгиси пайда болот.

Ошентип, жалпы учурда:

• \(d_1\), \(θ_2\) жана \(θ_6\) үчүн өз ара байланышкан эки чечим,
• \(d_3\), \(θ_4\) жана \(θ_5\) үчүн төрт комбинация,
• жалпысынан эң көп төрт толук муун конфигурациясы

алынат.

Бирок чечимдин бар болушу же төрт чечимдин бири-биринен айырмаланышы ар бир конфигурацияда кепилденбейт.

θt = 0 болгондо эмне үчүн чексиз чечим пайда болот?

Trolley tilting бурчу нөл болгондо теңдемелер кыйла жөнөкөйлөшөт. Elevator жана акыркы gripper бурчу түздөн-түз:

\[ d_1=p_z-l \]

жана

\[ θ_6=\operatorname{atan2}(r_{31},r_{32}) \]

менен аныкталат.

Калган горизонталдык абал байланыштары trolleyнин x–y координаттары максаттуу чекит борбор болгон, радиусу \(k\) болгон айлананын үстүндө болушун талап кылат:

\[ p_{3x}=d_3\cos θ_2 =p_x+k\cos(θ_2+θ_4+\pi) \]

\[ p_{3y}=d_3\sin θ_2 =p_y+k\sin(θ_2+θ_4+\pi) \]

Багытталуу үчүн кошумча:

\[ θ_2+θ_4+θ_5 = \operatorname{atan2}(r_{13},-r_{23}) \]

чектөөсү алынат.

Демек, trolleyнин ушул айланадагы орду эркин параметрге айланат жана бир эле акыркы-эффектор позасы үчүн үзгүлтүксүз IK чечимдер үй-бүлөсү пайда болот.

Jacobian эмне үчүн колдонулат?

BBVT үчүн 6 × 7 өлчөмдүү геометриялык Jacobian муун ылдамдыктарын акыркы эффектордун сызыктуу жана бурчтук ылдамдыктары менен байланыштырат:

\[ \begin{bmatrix} v\\ \omega \end{bmatrix} = J(\Theta)\dot{\Theta} \]

Изилдөө үчүн Jacobianдын дагы бир маанилүү функциясы — статикалык жүктү эсептөө. Акыркы эффектордогу күч жана момент вектору \(F\) белгилүү болгондо муун жүктөрү:

\[ \tau=J(\Theta)^T F \]

катышы менен эсептелет.

Булак ошондой эле \(θ_t=0\) жана:

\[ θ_4+θ_5=\frac{\pi}{2}\pm n\pi \]

болгон учурда эки tilting огунун параллелдүү болушуна байланышкан кинематикалык singularity бар экенин белгилейт.

Аналитикалык Тескери Кинематика Сандык Чечүүчүлөрдөн Канча Эсе Ылдам?

1000 кокустук жарактуу BBVT позасындагы Matlab тестинде аналитикалык ыкма салыштыруудагы эң ылдам сандык ыкма болгон BFGSден болжол менен 53–84 эсе ылдам; мындан тышкары, сандык ыкмалар бир гана чечим чыгарса, аналитикалык ыкма тапшырманын абалына жараша төрт же каалаган сандагы так чечим бере алат.

*θt = 0 болгондо чечимдер үй-бүлөсү үзгүлтүксүз. Тестте салыштыруу максатында 100 чечим чыгарылган; математикалык жактан чечимдердин саны 100 менен чектелбейт.

Тесттер Intel i7-1165G7 процессору жана 16 GB эс тутуму бар ноутбукта жүргүзүлгөн. Сандык чечүүчүлөр home configuration баштапкы божомолу жана демейки толеранттуулуктар менен иштетилген.

Ошондуктан “53×–84×” ылдамдык артыкчылыгы бардык компьютерлер, баштапкы божомолдор жана оптималдаштыруу жөндөөлөрү үчүн универсалдуу туруктуу маани эмес; бул булакта колдонулган тесттик орнотуунун натыйжасы.

Аналитикалык ыкманын артыкчылыгы ылдамдык менен гана чектелбейт

Сандык ыкма бир баштапкы божомолдон көбүнчө бир конфигурацияга жакындайт. Аналитикалык чечим болсо ошол эле максаттуу поза үчүн альтернативдүү робот конфигурацияларын түздөн-түз чыгара алат. Бул оор жүктү ташууда ар башка чечим талапкерлеринин арасынан:

• муун жүгүнүн төмөн болушу,
• кагылышууга карата кеңири боштук,
• муун чектеринен алысыраак иштөө,
• кийинки waypointтин ылайыктуураак болушу

сыяктуу экинчи даражадагы инженердик максаттар боюнча тандоо жасоону жеңилдетет.

180 Тонналык Blanket Сегменттерин Кагылышуусуз Кантип Ташууга Болот?

Изилдөөдө сегменттердин кыймылы толук автономдуу динамикалык пландагыч менен эмес, CAD геометриясы, аналитикалык тескери кинематика, статикалык жүк эсеби жана Matlab VHACD кагылышуу текшерүүсү менен түзүлгөн тапшырмага-өзгөчө waypoint ырааттуулуктары аркылуу пландалган; ар бир waypoint робот жана сегмент үчүн жарактуу позаны аныктайт, ал эми кийинки позалар тар үстүңкү-порт геометриясынан caskка коопсуз өтүүнү көздөйт.

Кармоо иш мейкиндиги

Беш blanket сегментинин стандарттык кармоо интерфейси идеалдуу шартта вертикалдуу кармалат. Бул учурда trolley tilting жана gripper tilting бурчтары нөл деп кабыл алынат, ал эми elevator бийиктиги үстүнөн караганда маселеден чыгып калат.

Калган \(θ_2\), \(d_3\), \(θ_4\) жана \(θ_5\) өзгөрмөлөрү горизонталдык grasping workspaceти аныктайт.

Булактын 4-сүрөтүнүн жыйынтыгы:

• беш сегмент интерфейсинин баары учурдагы конструкциянын жеткиликтүү аймагында,
• бирок outboard left жана outboard right сегменттери жетүү чегине абдан жакын,
• сегменттердин масса борборлору кармоо интерфейси менен дал келбегендиктен маанилүү статикалык моменттер пайда болот.

Кармоо интерфейсинин бурчу эмне үчүн ±7,8° болуп тандалган?

Blanket сегментинин кармоо интерфейсиндеги major axis бурчу \(\phi\) эки tilting мууну көтөргөн статикалык моменттерге түздөн-түз таасир этет.

Preloading учурунда эки tilting муунунун момент октору бири-бирине тик болушу талап кылынат. Геометриядан:

\[ θ_2=\phi \]

катышы алынат. \(θ_2\) муунунун чеги ±8,12° болгондуктан, \(\phi\) да ушул аралыкта калышы керек.

Булактын 5-сүрөтүндө ар кандай \(\phi\) маанилери үчүн trolley жана gripper tilting муун жүктөрү эсептелген. Outboard сегменттери үчүн колдонулуучу бурч диапазону абдан тар. Авторлор бардык сегменттер үчүн жалпы:

\[ \phi=\pm7,8^\circ \]

маанисин тандашкан.

Жүк cask ичинде кантип кармалат?

Blanket сегменти cask ичинде бир аз убакыт BBVT тарабынан кармалып тургандыктан, статикалык жүктөрдү жана ташуу учурунда caskка берилиши мүмкүн болгон динамикалык моменттерди азайтуу көздөлгөн.

Gripper tilting муунундагы статикалык моментти азайтуучу идеалдуу \(θ_6\) маанилери булакта:

Inboard сегменттеринин −12,49° оптимуму gripperдин −8° муун чегинен ашып кеткендиктен, реалдуу пландоодо −8° колдонулган.

Waypoint ырааттуулугу

Булакта белгиленген демонтаж тартиби:

1. Outboard Middle (OM),
2. Outboard Left (OL),
3. Outboard Right (OR),
4. Inboard Right (IR),
5. Inboard Left (IL).

Waypoint-тер жалпысынан home абалынан кармоо интерфейсине жакындашууну, кармоону, механикалык таянычтан ажыратууну, вертикалдык жана горизонталдык качуу кыймылдарын, керектүү бурулуштарды жана cask ичиндеги акыркы кармоо позасына өтүүнү билдирет.

Булактын 7-сүрөтү outboard right сегменти үчүн гана 0дөн 9га чейинки он башка позанын CAD негизиндеги көрүнүшүн көрсөтөт. Сегмент үстүңкү порттон чыгарылып жатканда жүк да, роботтун геометриясы да тар көлөмдүн ичинде багытын өзгөртөт.

Кагылышууну текшерүү

Waypoint-тер Matlab Robotics System Toolbox ичиндеги voxelized hierarchical approximate convex decomposition, башкача айтканда VHACD кагылышуу чечүүчүсү менен текшерилген.

Текшерүүдө:

• BBVT,
• ташылып жаткан BB сегменти,
• үстүңкү порт,
• cask

геометриялары URDF/CAD негизинде эске алынган. Сунушталган waypoint ырааттуулуктарында сегмент менен үстүңкү порттун жана caskтын ортосунда кагылышуу аныкталган эмес.

Бирок бул жыйынтык идеалдуу геометрия жана идеалдуу waypoint-тер үчүн жарактуу. Реалдуу системада өлчөө катасы, түзүмдүк ийилүү, backlash жана туура эмес тегиздөө сыяктуу белгисиздиктер өзүнчө башкарылышы керек.

Статикалык жүктөр эң критикалык болгон абал

Модель божомолдорунда 2 жана 3 номерлүү актуаторлор түздөн-түз статикалык жүк көтөрбөйт. \(θ_t=0\) болгондо 4 жана 5 номерлүү муундарда да өзгөрмө статикалык жүк пайда болбойт. Elevator көтөргөн вертикалдык жүк негизинен сегменттин салмагы болуп саналат.

Конфигурацияга жараша өзгөрүүчү моменттердин көпчүлүгү эки tilting муунунда пайда болот.

Булактын 8-сүрөтүнө ылайык, эң оор абал жалпысынан waypoint 2деги биринчи көтөрүү баскычы; өзгөчө trolley tilting мууну үчүн бул чекит критикалык долбоордук жүктү түзөт.

Болжолдуу тейлөө мөөнөтү

BBVT коопсуздук үчүн жай иштей тургандай долбоорлонгон. Изилдөө ар бир waypoint арасындагы кыймыл орточо 10 мүнөткө созулат деп болжолдоп, алгачкы орой убакыт эсебин жүргүзөт:

\[ \frac{ (2)(16)(10\ \mathrm{min})(8+9+9+7+6) }{ 1440\ \mathrm{min/day} } \approx 9\ \mathrm{gün} \]

Бул жерде 2 коэффициенти алып салууну жана кайра орнотууну; 16 болсо токамак секторлорунун санын билдирет.

Бул болжол менен тогуз күн BB сегменттерин робот менен ташууга гана тиешелүү биринчи тартиптеги баалоо. Реалдуу станциянын тейлөө программасында туташтыргычтарды ажыратуу, текшерүү, валидация, бузулуулар, cask логистикасы же башка тейлөө иштери кошумча убакытты талап кылышы мүмкүн.

Изилдөөнүн Методу жана Жыйынтыктары

Изилдөө чынжыры

Изилдөө бири-бирин толуктаган бир нече инженердик баскычтан турат:

1. 7-муундуу BBVTнин modified Denavit–Hartenberg негизиндеги түз кинематика моделин түзүү,
2. моделди MSC Adams менен салыштырып текшерүү,
3. \(θ_t\neq0\) жана \(θ_t=0\) тапшырма абалдары үчүн аналитикалык тескери кинематиканы чыгаруу,
4. 6 × 7 геометриялык Jacobianды алуу,
5. аналитикалык IK ылдамдыгын Matlab сандык чечүүчүлөрү менен салыштыруу,
6. беш blanket сегментинин grasping workspace талдоосун жүргүзүү,
7. критикалык grasping жана cask позаларында статикалык жүктү минималдаштыруу,
8. CAD негизиндеги кагылышуусуз waypoint-терди түзүү,
9. VHACD менен кагылышууну текшерүү,
10. тейлөө мөөнөтүн биринчи тартипте баалоо.

Аналитикалык IK текшерүүсү жана ылдамдык жыйынтыктары

1000 кокустук жарактуу робот позасы үчүн аналитикалык ыкма эки тапшырма абалында тең %100 чечим ийгилигин билдирген.

\(θ_t\neq0\) үчүн орточо:

0,0863 ms / чечим тобу

жана \(θ_t=0\) үчүн:

0,0284 ms / чечим тобу

деп кабарланган.

Салыштырылган ыкмалардын ичинде BFGS эң ылдам сандык чечим болсо, LM кыйла жай болгон жана бардык тесттерде чечим бере алган эмес.

Изилдөө колдогон жыйынтыктар

• BBVTнин идеалдаштырылган 7-DoF кинематикалык модели MSC Adams модели менен өтө жогорку шайкештикти көрсөтөт.
• Тапшырмага тиешелүү \(θ_t\) шарттарында жабык формага жакын аналитикалык IK чечими алынат.
• Аналитикалык IK колдонулган тест чөйрөсүндө BFGSден 53–84 эсе ылдам.
• Аналитикалык ыкма бир эле акыркы-эффектор позасы үчүн бир нече робот конфигурациясын түздөн-түз бере алат.
• Беш blanket кармоо чекити BBVT жетүү аймагында.
• Outboard lateral сегменттеринин кармоо чекиттери жетүү чегине жакын.
• \(\phi=\pm7,8^\circ\) интерфейс бурчу критикалык tilting жүктөрүн азайтуучу жалпы долбоордук маани катары тандалган.
• Сунушталган waypoint-тер VHACD текшерүүсүндө кагылышуусуз.
• Алгачкы көтөрүү баскычы статикалык tilting моменттери боюнча жалпысынан эң критикалык конфигурация.
• BB ташуу ишинин биринчи тартиптеги баасы болжол менен тогуз күн.

Изилдөө колдобогон жыйынтыктар

• Толук масштабдагы BBVT 180 тонналык сегмент менен физикалык жактан сыналган деген жыйынтык чыгарууга болбойт.
• Тогуз күндүк баа кепилденген реалдуу тейлөө мөөнөтү эмес.
• Waypoint-тер реалдуу убакыттагы, сенсордук кайтарым байланыштуу динамикалык жол пландагыч тарабынан түзүлгөн эмес.
• Роботтун бардык түзүмдүк ийилүүсү, backlash жана compliance жүрүмү учурдагы кинематикалык моделге киргизилген эмес.
• Gamma нурлануусу жана жылуулук таасирлери астында реалдуу убакыттагы туруктуу башкаруу бул изилдөөдө текшерилген эмес.
• Аналитикалык IKнин 53–84× ылдамдык артыкчылыгы бардык компьютерлерде жана бардык numerical solver жөндөөлөрүндө бирдей болушу шарт эмес.
• \(θ_t\) эркин жана белгисиз болгон жалпы учурда азыркы аналитикалык чечим сандык ыкманы толугу менен алмаштырбайт.

Изилдөөнүн маанилүү идеалдаштыруулары

Waypoint жана жүк талдоосунда төмөнкү божомолдор колдонулат:

• blanket сегменттери катасыз жайгаштырылган жана радиалдык кыйшайуу жок,
• gripper менен интерфейстин ортосунда боштук жок,
• blanket жана BBVT linkтери толугу менен катуу,
• муундар толугу менен катуу жана backlash жок.

Реалдуу машинада бул божомолдор толугу менен аткарылбайт. Авторлор келечекте кинематикалык модель татаал joint sub-mechanism-дер, ийкемдүүлүк жана backlash менен кеңейтилүүгө тийиш экенин ачык белгилешет.

Келечектеги иштер

Сунушталган waypoint-тер келечекте үзгүлтүксүз trajectory generation үчүн баштапкы чекит боло алат. Кинематикалык модель болсо динамикалык моделдөө жана модель негизиндеги реалдуу убакыт башкаруусун иштеп чыгуунун негизи болот.

Изилдөөдө көрсөтүлгөн негизги кийинки кадамдар:

• толук trajectory generation,
• динамикалык BBVT модели,
• robust реалдуу убакыт башкаруусу,
• татаал joint ички механизмдерин моделдөө,
• түзүмдүк ийкемдүүлүк менен backlashти изилдөө,
• preloading процессин кененирээк текшерүү,
• физикалык прототиптер менен моделди кеңири валидациялоо.

Булак жана Метод Эскертмеси

Түпнуска изилдөө: Inverse Kinematics and Statics-Based Motion Planning of a 7-DoF Transporter for DEMO-Type Breeding Blankets

Авторлор: Hjalte Durocher; Christian Bachmann; Rocco Mozzillo; Günter Janeschitz; Xuping Zhang.

Мекемелер: Aarhus University; EUROfusion Consortium; Basilicata University; Max-Planck-Institut für Plasmaphysik.

Corresponding author: Xuping Zhang.

Журнал: Machines.

Басмачы: MDPI.

Том / сан / макала: 14(5), 469.

DOI: 10.3390/machines14050469.

Тапшыруу: 16 март 2026.

Ревизия: 20 апрель 2026.

Кабыл алуу: 21 апрель 2026.

Жарыялоо: 23 апрель 2026.

Булактын түрү: Рецензиядан өткөн изилдөө макаласы.

Лицензия: Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).

Каржылоо: Изилдөө EUROfusion Consortium алкагында Европа Бирлигинин Euratom Research and Training Programme программасы тарабынан Grant Agreement No. 101052200—EUROfusion аркылуу каржыланган.

Маалыматтардын жеткиликтүүлүгү: Маалыматтар топтому авторлордон суроо боюнча алынышы мүмкүн.

Кызыкчылыктардын кагылышы: Авторлор кызыкчылыктардын кагылышын билдиришпейт. Каржылоочулардын изилдөө дизайнында, маалыматтарды талдоодо, чечмелөөдө, жазууда же жарыялоо чечиминде ролу болбогону көрсөтүлгөн.

Авторлордун салымы: Концептуалдаштыруу C.B., R.M. жана G.J.; ыкма, программалык камсыздоо, валидация, формалдуу талдоо, изилдөө, маалыматтарды курациялоо жана алгачкы долбоор H.D.; ресурстар, кеңеш берүү, долбоорду башкаруу жана каржылоону алуу X.Z.; кароо жана түзөтүү X.Z.; визуалдаштыруу H.D.

Метод: Modified Denavit–Hartenberg аналитикалык моделдөөсү; MSC Adams салыштыруусу; тапшырмага-өзгөчө аналитикалык inverse kinematics; геометриялык Jacobian; Matlab numerical solver benchmark; CAD негизиндеги waypoint дизайны; VHACD кагылышуу текшерүүсү; Jacobian-transpose статикалык жүк эсеби.

Негизги жыйынтык: Аналитикалык IK изилдөөнүн чегинде текшерилген BFGS чечүүчүсүнө караганда 53–84× ылдам иштеген; бир нече так чечим чыгарып, бул чечимдер оор blanket сегменттеринин кагылышуусуз waypoint пландоосунда колдонулган.

Негизги чектөө: Макала азырынча толук динамикалык модель, белгисиздик шартындагы реалдуу убакыт trajectory planning же 180 тонналык сегменттер менен толук масштабдагы физикалык система валидациясын сунуштабайт. Жыйынтыктар BBVTнин ишке ашуусун колдогон кинематикалык жана статикалык долбоорлоо баскычы болуп саналат.