Эксплуатация вполне работоспособного, но технически устаревшего оборудования сдерживает рост производительности труда, снижает качество и количество выпускаемой продукции. Анализ парка, например, роботов – манипуляторов (РМ) на отечественных предприятиях показывает, что большинство из них – это механизмы 80-х гг. выпуска. Среди них около 30% имеют только моральный износ приводов (ЭП), систем управления (СУ), датчиков, остальные  устарели как физически, так и морально[1,5].Решение этой проблемы – установка современного нового оборудования или глубокая модернизация имеющегося. Первый вариант является предпочтительным с точки зрения производительности и функциональных возможностей оборудования, но является весьма дорогостоящим. Это особенно актуально в связи с тем, что порядка 80% новых РМ, закупаемых в России - зарубежного производства и их стоимость сама по себе достаточно высока и, кроме того, привязана к курсу иностранных валют [1]. Вариант же глубокой, с заменой механики и ЭП с СУ, модернизации имеющегося оборудования осуществляется отечественными специалистами и на отечественных предприятиях, поэтому на порядок и более, дешевле приобретения новых агрегатов [1,5]. При этом, эксплуатационные показатели модернизированного оборудования по основным параметрам вполне сопоставимы с новым оборудованием.Под модернизацией оборудования будем понимать приведение РМ в соответствие с современными требованиями путем внесения частичных изменений и усовершенствований в конструкцию (механику) ЭП и СУ. Конечной целью модернизации являются: повышение производительности РМ, улучшение характеристик (быстродействия, точности перемещения), обеспечение работы в автоматизированном производстве [2,5].На предварительном этапе модернизации, согласно [2,5], анализируются следующие факторы.1. В каком техническом состоянии находятся отдельные компоненты РМ, прежде всего механика.2. Оцениваются срок их службы, надёжность работы, текущие затраты на обслуживание, совместимость с другими, в том числе и с планируемыми новыми компонентами электропривода.3. Оценивается возможность данного механизма реализовывать планируемые показатели, прежде всего, быстродействие и точность, а также ряд других (плавность, статизм, экономичность).4. Проводится исследование на моделях режимов работы механики РМ.В данной статье показана методика исследования типового робота ЛАН – 1 грузоподъёмностью 10 кг [3]. На рис.1 показан трёхкоординатный РМ 1 габарита, предназначенный для перемещения различных грузов (5 – 30 кг). Рисунок 1 – Робот – манипулятор ЛАН – 1. Конструктивная схема промышленного робота (РМ) с грузоподъемностью от 5 до 30 кг, используемого в сборочных операциях, например, в автомобильной промышленности. РМ — это машина, имеющая исполнительный механизм (манипулятор) с тремя степенями подвижности. Два механизма поворота, расположенные в шарнирах 1 и 2, осуществляют программные повороты j1(t), j2(t) вокруг вертикальных осей (1–1 и 2–2 соответственно), механизм подъема 3 осуществляет поступательное перемещение С3(t) объекта манипулирования, зажатого в захватывающем механизме 4. В механизме подъема 3 использована зубчатая реечная передача с зубчатой рейкой 5 и зубчатой шестерней 6. Перемещения по степеням подвижности выполняется последовательно, начиная с перемещения  j1(t). Силовые модули 3-х индивидуальных приводов промышленного робота сосредоточены в центрах масс шарниров 1 (1-й привод), 2 (2-й привод) и механизма подъема (3-й привод). Центр тяжести груза (объекта манипулирования) совпадает с центром приведения масс захватывающего механизма 4. [3].Уравнение движения динамической модели РМ составляется как уравнение сил сопротивления и движущих сил на основе уравнений Лагранжа 2-ого рода [1]:md2Ydt2+λdYdt-dxdt+cy-x=pПервая составляющая в левой части уравнения - сила инерции, вторая сила трения, третья сила упругости. В стандартной форме уравнения движения будет иметь вид:mcs2y+λcsy+y=1cp+λcsx+xТаким образом, получаем:T12s2y+T2sy+y=kp+T2sx+x,  гдеT1=mc    T22=λc –постоянные времени;K=1/с –  коэффициент передачи;с – жёсткость механической передачи, Н/м;λ – коэффициент вязкого трения, кг/с;x (j) – входное перемещение (угол поворота), в делениях;m – момент, кг*м;p – сила, Н.Математическая модель представлена с помощью передаточных функций: Ys=WpsPs+WxsX(s), где передаточная функция по силовому возмущению (нагрузка на валу) равна:Wps=Y(s)P(s)=kT12S2+T2S+1 ,а передаточная функция системы по кинематическому (задающему) возмущению:   Wxs=Y(s)X(s)=T2S+1T12s2+T2S+1.Решение вышепоказанных передаточных функций в виде переходных характеристик можно получить на ЭВМ. Для исследования была использована прикладная программа [4], моделирующая динамическую систему, которая находится под действием управляющего и  силового воздействий (кинематического и силового возбуждений). Рабочее окно этой программы «Исследование переходных характеристик механики ЭП» показано на рис. 2. В окне анимации использованы следующие обозначения: 1 – масса, 2 – жесткость связи массы со входом, 3 –кинематическое воздействие, 4 – вязкое трение. На изображении осциллографа зафиксирована реакция системы в виде перемещения массы (линия 5) на скачок входного сигнала (линия 6). Рисунок 2 – Рабочее окно программы Представление модели системы в переменных состояния позволяет также получить фазовый портрет системы, т.е. траекторию движения в координатах скорость/перемещения.Для исследования были поставлены следующие задачи.1. Найти такое перемещение x (заданное), при котором грузы заданной массы, будут перемещаться за минимальное время, с заданной точностью и минимуме колебаний.2. Определить границы устойчивого режима при кинематическом и силовом воздействии (при этом изменяются жёсткость механизма робота и коэффициент вязкого трения).3. Оценить влияние на показатели качества в динамике наброски и сброски нагрузки.4. Найти границы зоны упругих колебаний при изменении параметров.По полученным на модели переходным процессам и годографам были построены зависимости: tпп=f1m,  G=f2m,  Ak=f3m , tпп=f4(x),   G=f5x, Ak=f6x. Эти графики были получены при различных кинематических воздействиях (3 значения), а также при изменении параметров механической системы (массы груза, коэффициента вязкого трения, жесткости механизма) в возможных рабочих и критических режимах.Динамические характеристики оценивались по времени переходного процесса – tпп при 5%, перерегулированию –G%=Sмакс-SустSуст∙100%,степени колебательности (число полных колебаний за tпп ) –  Ak.Аналогично проводились исследования при силовом возбуждении. Исследовался режим противодействия перемещению (сталкивание груза с опоры) схвата РМ. При этом изменялась сила противодействия и параметры РМ. Обработка полученных результатов проводилась аналогично, как и при кинематическом воздействии.В результате проведённых исследований сформирована база данных динамических характеристик РМ модели ЛАН – 1 при различных режимах и параметрах. Эти данные предназначены для оценки возможных характеристик механики РМ, выборе оборудования (редуктора, двигателя, размеров плеч руки РМ). На основании материалов исследований имеется возможность точной формулировки технического задания (ТЗ) на модернизацию. В процессе выполнения ТЗ после выбора всего механического оборудования необходимо проверить режимы работы РМ (механики) с помощью этой же программы [4]. Такой подход позволяет эффективно модернизировать действующее электрооборудование быстро и относительно недорого.