Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://new.math.msu.su/content_root/programs/kaf/special/termeh/teorosn-gol.doc Дата изменения: Mon Nov 10 08:54:55 2008 Дата индексирования: Sun Apr 10 03:24:58 2016 Кодировка: koi8-r

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАТРОНИКИ
проф. Ю.Ф. Голубев
1 год, студенты и аспиранты
Исторические предпосылки возникновения мехатроники.
Компьютеризация. Автоматизация производства: станки с ЧПУ, промышленные
роботы различных поколений. Создание многофункциональных протезов. Работы
по искусственному интеллекту. Разработки автономных робототехнических
систем.
I. Обработка внешней информации.
1.1. Сенсорная информация. Средства ввода оптических изображений.
Структура оптических изображений. Распространение звука. Получение
ультразвука. Пьезоэлектрический эффект. Магнитострикционные излучатели и
приемники. Звуковая оптика. Распространение звука в море.
1.2. Компьютерная обработка изображений. Дискретные представления
изображений. Помехи при формировании изображений. Фильтрация помех.
Преобразование изображений. Поэлементные преобразования. Скользящее окно.
Выделение и обработка контуров. Спектральное представление сложных
колебаний. Анализ звука. Шумовые эффекты. Простейшие задачи обработки
изображений.
1.3. Анализ сцен. Информационные модели. Задача идентификации объектов.
Статистическая теория решений. Анализ изображений. Восприятие
многогранников.
1.4. Нейронные сети. Структура нейронной сети. Правило обучения
перцептрона. Метод Хебба супервизорного обучения. Обучение по Видрову-
Хоффу. Обратное распространение и его вариации. Ассоциативное обучение.
Соревновательные сети.
II. Механика многозвенных систем.
2.1. Кинематика многозвенных систем. Структура механизма робота. Сложение
движений тел. Шарнирные соединения. Регулярные шарниры. Кинематика систем
со структурой дерева. Кинематика систем с циклами. Уравнения связей для
регулярного шарнира. Контактный шарнир.
2.2. Динамика многозвенных систем. Динамика систем со структурой дерева.
Динамика систем с циклами. Вычисление активных сил и моментов.
Автоматизация вывода уравнений движения. Кодирование символьных выражений.
Выделение подсистем. Подстановки.
III. Управление посредством сервосвязей.
3.1. Динамика систем с сервосвязями. Сервомеханизмы. Электроприводы.
Гидравлические и пневматические приводы. Реализация сервосвязей общего
вида. Локальные вариационные принципы механики для систем с сервосвязями,
нелинейными по скоростям. Уравнения движения в лагранжевых координатах для
систем с сервосвязями. Идеальное управление сервоприводом.
3.2. Построение переходного процесса. Дифференцирование функционалов.
Условные экстремумы. Многошаговые методы регулирования. Регулирование по
быстродействию. Регулирование в условиях возмущений.

Литература
1. Голубев Ю.Ф. Основы теоретической механики. М., изд-во МГУ, 2000.
2. Голубев Ю.Ф. Механические системы с сервосвязями.// ПММ, т. 65, вып. 2,
2001, с. 211-224.
3. Горбань А.Н., Россиев Д.А. Нейронные сети на персональном компьютере.
Новосибирск, Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 1996.
4. Красильников В.А. Звуковые и ультразвуковые волны. М., Физматгиз, 1960.
5. Куафе Ф. Взаимодействие робота с внешней средой. М., Мир, 1985.
6. Охоцимский Д.Е., Голубев Ю.Ф. Механика и управление движением
автоматического шагающего аппарата. М., Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит.,
1984.
7. Погорелов Д.Ю. Введение в моделирование динамики систем тел. Брянск,
БГТУ, 1997.
8. Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф.
Математическая теория оптимальных процессов. М., Наука. Гл. ред. физ.-мат.
лит., 1961.
9. Попов Д.Н. Механика гидро- и пневмоприводов. М., изд-во МГТУ им.
Н.Э.Баумана, 2001.
10. Проблемы машинного видения в робототехнике. Сб. научных трудов. /Под
редакцией Д.Е. Охоцимского./ М., ИПМ им. М.В. Келдыша РАН, 1981.
11. Свами М., Тхуласираман К. Графы, сети и алгоритмы. М., Мир, 1984.
12. Сойфер В.А. Компьютерная обработка изображений.// Соросовский
образовательный журнал, 1996, ? 2.

Дополнительная литература
1. Белецкий В.В. Двуногая ходьба: модельные задачи динамики и управления.
М., Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1984.
2. Waldron K.J., Kinzel G.L. Kinematics, Dynamics, and Design of Machinary.
New York, John Wiley & Sons, Inc., 1999.
3. Гориневский Д.М., Формальский А.М., Шнейдер А.Ю. Управление
манипуляционными системами на основе информации об усилиях. (Под ред. В.С.
Гурфинкеля и Е.А. Девянина) М., Физматлит, 1994.
4. Гутер Р.С., Полунов Ю.Л. От абака до компьютера. 2-е изд. М., Знание,
1981.
5. Hagan M.T., Demuth H.B., Beal M.H. Neural Network Design. Boston, PWS
Publishing Company, a division of International Thomson Publishing Inc.,
1995.
6. Human and Machine Locomotion. International Centre for Mechanical
Sciences: CISM Courses and Lectures No. 375. Edited by A. Morecki and K.J.
Waldron: Wien New York, Springer-Verlag, 1997.
7. Добронравов В.В. Основы механики неголономных систем: Учебное пособие
для вузов. М., Высшая школа, 1970.
8. Кемурджиан А.Л., Громов В.В., Кажукало И.Ф., Маленков М.И.,Мишкинюк
В.К., Петрига В.Н. Планетоходы. (Под ред. А.Л. Кемурджиана) 2-е изд. М.,
Машиностроение, 1993.
9. Козырев Ю.Г. Промышленные роботы: Справочник. М., Машиностроение,1983.
10. Накано Э. Введение в робототехнику: Пер. с япон. М., Мир, 1988.
11. Романовский П.И. Ряды Фурье. Теория поля. Аналитические и специальные
функции. Преобразование Лапласа. 6-е изд. М., Наука, гл. ред.физ.-мат.
лит., 1980.
12. Румянцев В.В. О принципе Гамильтона для неголономных систем. М., Наука,
ПММ, т. 42, вып. 3, 1978, с. 387-399.
13. Формальский А.М. Перемещение антропоморфных механизмов. М., Наука. Гл.
ред. физ.-мат. лит., 1982.
14. Янг Дж.Ф. Робототехника. (Ред. М.Б. Игнатьев) Л., Машиностроение.
Ленингр. отд-ние, 1979.