ARoTMM

Subtitle

Articole si anunturi

CHRISTIAN PELECUDI

promotor al dezvoltării Teoriei Mecanismelor şi a Roboticii

 

Adriana Comănescu

 

            Profesorul CHRISTIAN PELECUDI ar fi împlinit în acest an 91 de ani.

Dispariţia sa prematură în 1991 a îndoliat lumea academică, care a pierdut o personalitate ştiinţifică de excepţie, unanim recunocută pe plan internaţional.

            Creaţia ştiinţifică a profesorului Pelecudi este strâns legată de Laboratorul de Teoria Mecanismelor şi Robotică de la Institutul de Mecanica Solidelor al Academiei Române şi Catedra de Teoria Mecanismelor şi a Roboţilor de la Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti, al cărui şef a fost, colective care s-a bucurat de prestigioasa sa activitate de peste 40 de ani.

            În plină forţă creatoare, contactele sale prilejuite de calitatea sa de visiting profesor la Staford University of California şi Université de Poitiers au deschis noi perspective nu numai în creaţia proprie, dar şi în viaţa ştiinţifică din domeniul teoriei mecanismelor şi a roboticii.

            Dedicat total activităţii de cercetare ştiinţifică, dar în acelaşi timp cadru didactic de excepţie opera sa se prezintă în cele 7 cărţi publicate, două dintre acestea având recenzii valoroase pe plan internaţional, peste 300 de articole ştiinţifice publicate în ţară şi străinătate şi mai multe lucrări dedicate studenţilor. Ca recunoaştere a personalităţii sale a fost ales şi a îndeplinit funcţia de vicepreşedinte al Federaţiei Internaţionale pentru Teoria Mecanismelor şi a Maşinilor – IFToMM.

            Varietatea preocupărilor sale ştiinţifice face ca să regăsim contribuţiile sale ştiinţifice valoroase, personale şi cu totul originale în aproape toate secţiunile mecanismelor şi a maşinilor.

Cercetările sale se disting prin eleganţă şi rigurozitate purtând pecetea excepţionalei sale pregătiri în matematică, a erudiţiei sale ca specialist electromecanic. Contactul cu lumea vestică în anii 60 i-au prilejuit  cunoaşterea facilităţilor pe care le conferă calculatorul pentru cercetare devenind unul dintre susţinătorii fervenţi ai modernizarii disciplinei noastre, astfel încât astăzi aceasta beneficiază şi de aportul său ştiinţific. Acelaşi contact l-a condus în lumea roboticii pentru a cărei dezvoltare în România a militat neîncetat fiind iniţiatorul unor colective de cercetare ştiinţifică multidisciplinară în domeniul roboţilor, a simpozioanelor anuale de roboţi industriali, simpozioane naţionale la început şi ulterior internaţionale. Existenţa specializării de roboţi în cadrul Facultăţii de Ingineria şi Managenentul Sistemelor Tehnologice de la Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti este în parte datorată profesorului Pelecudi. Acesta a contribuit în mod esenţial la prefigurarea planului său de învăţământ, pe care l-a realizat la nivelul celor mai înalte exigenţe europene.

            Mândria de-a fi fost studenţi, doctoranzi şi colaboratori ai profesorului Pelecudi aparţine nu numai unui număr mare de specialişti din ţară, dar şi a unor personalităţi ştiinţifice de peste hotare, care s-au bucurat ca şi noi de aceeaşi exigentă îndrumare şi care au rămas fideli mecanismelor şi roboticii, îndrăgite şi slujite cu abnegaţie pe parcursul întregii sale vieţi de profesorul nostru.

            În cele ce urmează se prezint[ unele contribuţii aduse de prof. Pelecudi, care au fost valorificate şi care continuă să suscite eforturile de cercetare.

            Deşi cercetările româneşti în domeniul structurii mecanismelor au o prestigioasă dezvoltare în lucrările profesorului Nicolae I. Manolescu, profesorului Christian Pelecudi a întrevăzut încă din anii 60 posibilitatea modelării computerizate a lanţurilor cinematice şi mecanismelor. În acest sens sunt demne de reliefat şi de dezvoltat ideile acestuia privind operatorii numerici şi a operatorilor derivaţi selectaţi în funcţie de gradele de libertate, numărul de contururi independente şi clasa acestora, aceştia putând fi utilizaţi în sinteza structural - numerică computerizată a lanţurilor cinematice şi mecanismelor plane şi spatiale de diverse familii.

            Soluţiile numerice şi cele grafice asociate acestora, menţionate în lucrările amintite sunt concordante cu cele din literatura consacrată. Analiza şi sinteza structurală poate beneficia în sensul acestor lucrări de software-ul modern oferit de interpretarea grafică a imaginilor. Totodată acestea pot constitui baza aprecierii calitative din punctul de vedere constructiv a sistemelor mecatronice şi a roboţilor în general şi în special a roboţilor  paraleli.

            Performanţele modelelor directe şi inverse în robotică se pot stabili şi interpreta în sensul formelor critice permanente sau instantanee formulate de profesorul Pelecudi.

            În acelaşi timp, soluţiile structurale de roboţi pot fi îmbogăţite prin utilizarea formelor fundamentale ale lanţurilor cinematice de diverse familii, care cuprind cuple elicoidale, forme elaborate numeric şi grafic.

             Originalitatea abordării geometriei şi cinematicii sistemelor mobile evidenţiază proprietăţile mişcării unidimensionale, caracteristicile de curbură şi torsiune, de aproximare a traiectoriei în vecinătatea unei poziţii. Aceleaşi lucrări de mare ţinută ştiinţifică studiază în detaliu mişcarea bidimensională, caracteristicile de curbură şi torsiune ale traiectoriilor şi aproximarea suprafeţelor în vecinătatea unui punct. Dezvoltarea teoriei contactului curbelor şi suprafeţelor utilizate într-un număr aprciabil de lucrări pentru sinteza mecanismelor cu came şi roţi dinţate a avut în vedere stabilirea proprietăţilor curbelor şi suprafeţelor osculatoare, a curbelor şi suprafeţelor înfăşurătoare. În cazul mişcărilor tridimensionale s-au sistematizat transformările specifice locale şi fundamentale.

            Teoria centroidelor se bucură de o tratare de excepţie, singulară în literatura de specialitate. În mare parte aceasta utilizează variabilele complexe pentru transformările geometrice. Sunt prezentate proprietăţile câmpurilor de vectori, locurile geometrice ale acestora, proprietăţile  centrului instantaneu  al vitezei şi al acceleraţiilor, razele de curbură ale ruletelor, condiţiile de imobilitate, curbele curburilor egale, curba circularelor şi curba centrelor, razele de curbură ale înfăşurătoarelor. Sunt dezvoltate acceleraţiile de ordin superior şi centrele instantanee de ordin superior, vitezele şi acceleraţiile de schimbare sau deplasare a acestora, lanţurile centrelor instantanee şi generalizate cercurilor lui Bresse. Formulând teoria bicentroidală s-au stabilit razele de curbură ale traiectoriilor relativ reciproce şi curbele reciproc înfăşurate. Cercetarea este extinsă asupra acceleraţiilor relative şi complementare superioare şi asupra centrelor instantanee superioare.

Prin abordarea analitică a cinematicii se dezvoltă metoda contururilor cu evidenţierea cazurilor de supraconstrângeri şi supramobilităţi. În ceea ce priveşte metoda elementelor aceasta reliefează caracteristicile curbelor de bielă ca funcţii întregi cu număr finit de termeni. Încă din 1967 prof. Pelecudi a formulat criteriul general al mobilităţilor, implicit al gradului de libertate prin rangul matricei funcţionale. În aceeaşi lucrare se recomandă şi se dezvoltă rezolvarea sistemului de ecuaţii de poziţii prin aproximaţii succesive. Trebuie de asemenea subliniate contribuţia sa la rezolvarea cinematicii sistemelor plane prin serii armonice alături de profesorul Radu C. Bogdan.

            Studiul cinematicii este completat de formularea acceleraţiilor de ordin superior, a proprietăţtilor câmpului de viteze şi acceleraţii, a lanţurilor cinematice cărora li se prezintă centrele de rotaţie permanente şi nepermanente şi viteza de schimbare a acestora.

            Profesorului Pelecudi îi aparţine introducerea conceptului de multipletă ca subsistem al unui sistem mecanic, corelaţia dintre gradul de libertate şi numărul de parametrii independenţi şi compatibili, atribuirea acestora pe elementele sistemului şi stabilirea numărului de parametrii independenţi ai acestora.

            Metoda solidalizării, dezvoltată şi în teza sa de doctorat este bazată pe proprietăţile dreptei centrelor şi realizează o grupare mai strânsă a necunoscutelor în ecuaţiile vectoriale, metoda fiind deosebit de eficientă în lanţurile cinematice de clase superioare.

            Prof. Pelecudi a interpretat lanţurile cinematice şi grupele structurale ca linii de transmitere a informaţiilor de mişcare, în general neliniare, care pot fi perturbate datorită solicitărilor dinamice, acestea formând multipoli de transmisie cinematică.

            Cercetările în acest domeniu au stabilit funcţiile de transfer de poziţii, viteze şi acceleraţii dintre polii de intrare şi polii de ieşire, s-a elaborat teoria multipolilor pasivi şi activi, care includ surse de mişcare în interiorul acestora. Teoria multipolilor cuprinde de asemenea referiri şi dezvoltări pertinente privind conexiunea acestora, precum şi modalitatea de legare a acestora pentru reducerea mobilităţilor în sistemele mecanice.

Teoria mecanismelor spatiale este o lucrare de referinţă în literatura de specialitate, care conţine două părţi, prima dedicată cinematicii teoretice şi aplicate, iar cea de a doua structurii şi cinematicii mecanismelor spaţiale. Prin utilizarea argumentelor timp şi spaţiu se face o separare clară între proprietăţile cinematice şi geometrice ale mişcărilor. Aspectul geometric clasic se referă la studiul poziţiilor relative finite infinitezimale şi prin trecerea succesivă prin poziţii intermediare de la poziţia iniţială la aceea finală, ceea ce impune dependenţa spaţiului de timp. Din punct de vedere matematic această relaţie corespunde unei schimbări de variabile, astfel încât multe rezultate geometrice sunt obţinute sau redemonstrate cu ajutorul metodei cinematice.

            Cinematica şi geometria particulei materiale tratează mişcări uni, bi, şi tridimensionale, adică mişcarea unui punct material de-a lungul unei traiectorii pe o suprafaţăa sau într-un spaţiu dat. Ca sistem de referinţă autorul utilizeaza triedul de bază fix, sistemul Frenet ataşat punctului de contact pe traiectorie, sistemul Darboux legat de traietoria situată pe o suprafaţă, sisteme locale ortogonale pentru mişcarea bidimensională pe o traiectorie situată pe o suprafaţă, sisteme ortogonale locale sau sisteme elicoidale legate de coordonatele curbilinii ale spaţiului. Exceptând sistemul de bază toate acestea se mişcă concomitent, ataşate poziţiei instantanee a particulei materiale şi sunt utilizate pentru studiul proprietăţilor locale ale mişcărilor. Proprietăţile diferenţial cinematice şi geometrice de primul, al doilea şi al treilea ordin cum sunt vitezele, acceleraţiile, supraacceleraţiile, tangenta, normala, binormala, raza de curbură, sfera osculatoare permit constituirea bazei vectoriale a sistemului mobil şi dau indicaţii calitative şi cantitative asupra caracteristicilor de mişcare. În toate aceste consideraţii metoda fundamentală este metoda , metodă cunoscută ca metoda formulelor triedului mobil, care dă derivatele versorilor ale oricărui alt vector legat de sistemul mobil. Astfel componentele vectorului   se găsesc pentru mişcări ale diverselor sisteme Frenet, Darboux sau sisteme locale ortogonale. Derivatele de ordin secund şi următoarele sunt exprimate prin relaţii de recurenţă cu ajutorul vectorului . În acelaşi timp luând în considerare derivatele de primul ordin, derivatele de ordinul doi sunt exprimate cu ajutorul simbolurilor Christoffel. Pentru aproximarea curbelor şi suprafeţelor se realizează teoria osculatoare a două curbe, a unei curbe şi a unei suprafeţe şi se expun aplicaţii pentru planul osculator, sfera osculatoare şi parabola osculatoare.

            Cercetările din domeniul cinematicii şi geometriei mişcării rigidului descriu proprietăţi ale mişcărilor, cinematica mişcărilor relative de contact. Se arată că distribuţia vitezelor într-un rigid are aceleaşi proprietăţi ca un câmp de torsori. În ceea ce privesc acceleraţiile proprietăţile menţionate nu se conservă astfel încât a fost necesar introducerea acceleraţiilor compuse. Acestea se obţin prin adăugarea la acceleraţiile simple a unor termeni suplimentari pentru a obţine o distribuţie similară aceleia a vitezelor. Pentru mişcarea plană analogia este perfectă şi aduce simplificări semnificative. Caracteristicile distribuţiilor de viteze şi acceleraţii sunt exemplificate pe mişcări simple, particulare şi generale ale rigidului. În legatură cu determinările traiectoriilor şi locurilor geometrice autorul relevă generarea cinematică a suprafeţelor şi teoria înfăşurătoarelor pentru curbe şi suprafeţe, care au aplicaţii în sinteza cuplelor şi mecanismelor. Mişcările reciproce relative a două corpuri pun în evidenţă vitezele, acceleraţiile şi supraacceleraţiile liniare şi unghiulare. Formulele sunt generalizate prentru mişcările relative şi succesive a mai multor corpuri, ceea ce permite analogia dintre torsorul static şi torsul cinematic. Primul torsor este torsorul sistemului de vectori compus în fiecare punct de forţa rezultantă şi momentul rezultat, în timp ce al doilea include viteza  unghiulară rezultantă şi viteza liniară rezultantă în punctul de reducere. Aplicaţiile se referă la translaţii, rotaţii concurente şi paralele şi mişcări elicoidale, întâlnite la determinarea vitezelor şi acceleraţiilor în mecanisme având cuple cinematice de translaţie, rotaţie, sferice, cilindrice, elicoidale şi altele.

            Teoria mişcării de contact este stabilită pentru studiul general al cuplelor cinematice inferioare şi superioare. Relaţiile transformărilor de contact presupun pe lângă o corespondenţă dintre perechile de puncte, corespondenţa dintre perechile de puncte, corespondenţa dintre perechile de direcţii ataşate punctelor respective, astfel încât se pot trage concluzii importante asupra transformărilor curbelor tangente, asupra razei de curbură, asupra curbelor înfăşurătoare.

            Teoria mişcărilor instantanee succesive prezintă proprietăţile diferenţiale ale suprafeţelor de rulare şi suprafeţelor înfăşurătoare cu determinarea sistemelor locale şi a sistemului central datorită importanţei suprafeţelor axoidelor pentru mişcarea spaţială. Paticularităţilor suprafeţelor cilindrice şi conice sunt corelate cu mişcările sferice şi plane. La schimbarea axei, pentru determinarea proprietăţilor de mişcare ale axei instantanee este descris planul instantaneu al axoidei sau cubul acesteia, adică diverşi paşi succesivi pentru justificarea vitezei axei instantanee, schimbarea de translaţie sau rotaţie. Relaţiile sunt date sub cea mai generală formă a mişcărilor elicoidale a sistemului central în raport cu un element cinematic mobil sau fix. În ceea ce privesc acceleraţiile, se stabilesc acceleraţiile punctelor axei instantanee sau a altor puncte ale corpului în mişcare. Distribuţia de acceleraţii apare similară cu cea a unei mişcări sferice din cauza existenţei unui punct de acceleraţie nulă. Diversele componente ale vitezelor şi acceleraţiilor care sunt determinate se utilizează pentru analiza şi determinarea unor locuri geometrice utile în sinteza mecanismelor spaţiale.

            Prin utilizarea acceleraţiilor de schimbare a rotaţiei şi translaţiei, care sunt diferite pentru sistemele relative sau absolute şi a supraacceleraţiilor unghiulare de rotaţie şi liniare de translaţie de ordin superior se obţine distribuţia generală a acceleraţiilor de ordin superior. Sunt studiate proprietăţile diferenţiale ale mişcării relativ reciproce a două rigide şi se demonstrează teorema normalei axei instantanee pentru mişcările relative a trei rigide. Se remarcă faptul că suma acceleraţiilor de orice ordin în mişcare directă şi inversă depinde exclusiv de acceleraţiile respective de ordin inferior.

            În atentia profesorului Pelecudi a stat şi analiza mecanismelor spaţiale pentru care a utilizat două metode importante, şi anume metoda elementelor şi metoda contururilor. Ansamblul relaţiilor vectoriale cu privire la dimensiunea elementelor, poziţiile relative, conecxiunile reciproce sunt incluse în metoda elementelor. Proiecţia relaţiilor vectoriale pe axele sistemului fix ortogonal conferă metodei elementelor caracterul unei metode în coordonate carteziene absolute.

            Metoda elementelor utilizează în general trei feluri de ecuaţii neliniare, pentru a căror rezolvare se indică metode iterative.

            Metoda contururilor este bazată pe transformările succesive ale versorilor şi vectorilor, componentele acestora fiind exprimate în final pe axele unuia dintre următoarele sisteme: sistemul bazei, sistemul manivelei, sistemul axei motoare. Funcţiile de transformare a versorilor indică poziţia elementului unei multiplete în raport cu sistemul de referinţă şi sunt denumite funcţii de rotaţie. Componentele vectorului rezultat al unei multiplete conţine pe lângă aspectele de rotaţie şi pe acelea de translaţie furnizând funcţiile de translaţie. Analiza unui mecanism monocontur se realizează cu ajutorul a două multiplete constituente prin egalarea componentelor a doi vectori situaţi pe acceaşi axă însă pe multiplete diferite şi a componentelor vectorului suma corespunzătoare acestora. Cele două ecuaţii vectoriale sunt echivalente cu cinci ecuaţii scalare independente.

            Pentru determinarea vitezelor şi acceleraţiilor autorul utilizează derivatele ecuaţiilor de poziţii, atât pentru metoda elementelor cât şi pentru metoda  contururilor.

            Analiza matriceală a mecanismelor spaţiale realizată de prof. Peledudi utilizează transformările matriceale pentru transformările vectorilor de bază covariantă şi contravariantă. Acestea sunt calculele pentru sisteme ortogonale, sisteme oblice nedeformabile şi sisteme oblice deformabile. Sunt realizate matricile de transmitere pentru multiplete cu un număr variabil de axe.

            Preocupat de constructia roboţilor, prof. Pelecudi a constituit în Universitatea POLITEHNICA  din Bucureşti colectivul MERO,  în cadrul căruia s-au realizat modele şi prototipuri de roboţi.

            Opera ştiinţifică a prof. Pelecudi menţionată succint prin contribuţiile sale este de actualitate şi constituie izvor de inspiraţie şi obiect de studiu pentru generaţiile actuale. Valoarea sa pentru noi toţi este conferită de contribuţiile de excepţie din domeniul fundamental.







NICOLAE I. MANOLESCU

CONTRIBUTIONS IN THEORY OF MACHINES AND MECHANISMS

 

I. DUGAESESCU1     M. CECCARELLI2     ADR. COMANESCU1    

 

1 University POLITEHNICA of Bucharest, Department of Mechanisms and Robots Theory

2LARM: Laboratory of Robotics and Mechatronics, DICEM, University of Cassino and South Latium

 

  1. INTRODUCTION

 

The machines and mechanisms theory – MMT is a science mainly developed in the XXth century. Great personalities as Assur, Baranov, Artobolevski, Bloch, Kurt Hain, Lihtenheld, Volmer, Crossley, Roth, Bianchi, Prentis and many others enriched the MMT field. Due to some scientists the International Federation of Theory of Machines and Mechanisms IFToMM in present named International Federation for the Promotion of Mechanism and Machine Science was founded in 1969 at Zakopane. At this first Congress on MMT two Romanian personalities Nicolae I.Manolescu and Radu C.Bogdan became fonder members of IFToMM. Many years he worked with Prentis and Bögalsack to elaborate the terminology and the standards specific in machines and mechanisms theory.

This paper wants to be tributes to Nicolae I. Manolescu (1907-1993) at the twenty years of his pass away.

 

  1. A SHORT BIOGRAPHY OF NICOLAE I. MANOLESCU

 

Nicolae I. Manolescu was born on 1909, April 11 in Vrancea county. He graduated the UNIREA National College at Focsani. He became an electro-mechanic engineer in 1931 at the Polytechnic School of Timisoara. In 1929 at his last two years (1929-1931) at the Polytechnic School of Timisoara he was an assistant of the famous professor in theoretical mechanics named victor Valcovici. His engineering activity was marked by many achievements some of them still exist. Thus he designed and built the Water Plant of Braila and he reconstructed the Railway factories at Palas Constanta during the Second World War after a painful cutting of a part of Dobrogea. He was an important head of the Romanian Railway during and after the war. A huge loss hit on 4 April 1944. In that bombing at Bucharest his wife and the two minors were gone. Under his destroyed house near the Railway Station he found after a day his wife with his little girl and after four days his decapitated boy. The night before of the bombing he had a premonitory dream. A white swan circled his house and left two huge eggs. This story was said only to a few collaborators. Overwhelmed with grief he has been found in the work. He designed and introduced the coal-mines exploitation at Filipestii de Padure.

During the period 1949-1959 in parallel with his activity at the Romanian Railways he delivered lectures at Railway Institute of Bucharest [2] (1949-1959) and at Oil & Gas University of Ploieşti (1950-1952) on Strength of Materials, Lifting Machines, Thermodynamics, Electrical and Machine Elements, Theory of Mechanisms and Machines.

In 1962 at the University POLITEHNICA of Bucharest was founded the Chair of Theory of Machines Mechanisms its first head being Nicolae I.Manolescu. This department was known as the department of the deans because it had two deans, one of them Nicolae I.Manolescu, the dean Faculty of Transports. Nicolae I.Manolescu remained in this department until his death. He organized in the period 1973-1993 the IFToMM Symposium on Linkages and Computer Aided Design Methods (SYROM’73, SYROM’77, SYROM’81, SYROM’85, SYROM’89, and SYROM’93).

As recognition of his scientific activity in 1991 Nicolae I. Manolescu became a corresponding member of the Romanian Academy.

Nicolae I. Manolescu enriched the MMT science with some scientific books of reference written and only published in Romania, such as

  1. Manolescu, N.I., Theory of mechanisms and machines (Lecture notes), 4 volumes, Lithography of Railway Institute, Bucharest,  1955-1956;
  2. Manolescu, N.I., Maros, D., Theory of mechanisms and machines, Technical Publishing House, Bucharest, 1958;
  3. Manolescu, N.I., Maros, D., Kinetostatic and dynamic of mechanisms, Technical Publishing House, Bucharest, 1958;
  4. Manolescu, N.I., Erceanu, I., Pielmus, M., Antonescu, P., Collection of problems in the theory of mechanisms and machines I, Didactical and Pedagogical Publishing House, Bucharest, 1963;
  5. Manolescu, N.I. and colab., Problems of theory of mechanisms and machines, Didactical and Pedagogical Publishing House, Bucharest, 1968;
  6. Manolescu, N.I. and colab., Laboratory Handbook of Theory of Mechanisms and Machines, Lithography  of Institutul Politehnic „Gh. Gheorghiu-Dej” Bucharest, 1969;
  7. Manolescu, N.I., Kovacs, Fr., Oranescu, A., Theory of mechanisms and machines, Didactical and Pedagogical Publishing House, Bucharest, 1972;
  8. Manolescu, N.I., Popovici, M.M., The structure, kinematics, kinetostatics and dynamics of mechanims. Complementary theoretical work, Didactical and Pedagogical Publishing House, Bucharest, 1981.

These books characterized by clarity and high scientific level are still very important for master and doctoral students and scientists in the MMT science.

There are also relevant for his scientific contributions the following papers:

  1. Manolescu, N.I., Manafu, V., Sur la détermination du degré de mobilité des mécanismes, Bulletin of the Polytechnic Institute of Bucharest,  Tome XXV - Fascicle 5, pp. 45-66, September-October 1963;
  2. Manolescu, N.I., Une méthode unitaire pour la formation des chaînes cinématique et des mécanismes plans articules avec différents degrés de liberté et mobilité, Revue Roumaine des Sciences Techniques, Série de Mécanique Appliquée, Vol. 10, No. 4, pp, 999-1042, 1965;
  3. Manolescu, N.I., Antonescu, P., Erceanu, I., The methods of formation of the Assur groups function of the number of loops (circuits) (Zg) and of the rank of links (J), Bulletin of the Polytechnic Institute "Gheorghe Gheorghiu Dej," Bucharest, Tome XXVIII, Number 3, pp. 59-83, May-June 1966;
  4. Manolescu, N.I., For a unitary point of view in the study of the structural analysis of kinematic chains and mechanisms, Journal of Mechanisms, nr. 2, 1968;
  5. Manolescu, N.I., Antonescu, P., Structural synthesis of planar-cam mechanisms used in automatic transmission, 10-th ASME Mechanisms Conference (Paper 68-Mech.-44), 6-9 oct., Atlanta, SUA, 1968;
  6. Manolescu, N.I., Criteria of formating the plane jointed mechanisms with multiple joints and simple links with e=11 links and M2=2 degree of mobilities "partial", "partial-total" and "fractional", Proceedings of the Third World Congress for Mach. and Mech., Kupari Yugoslavia, sept. vol. D, paper D-11 pp. 161-176, 1971;
  7. Manolescu, N.I., Pielmus, M., Des recherches expérimentales concernant le système de commande et de réglage automatique des locomotives Diesels-électriques 060-DA de 2100 C.V., fabriquées dans la République Socialiste de Roumanie, Proceedings of the Third World Congress for Machines and Mechanisms, Kupari Yugoslavia, 13-20 sept. vol. E, paper 11, pp. 133-150, 1971;
  8. Manolescu, N.I., Dranga, M., La détermination matricielle des équation du mouvement d'un mechanism avec plusieurs degré de mobilité, a l'aide des fonctions de transmission, IV Congress of TMM, Newcastle, England, September8-13, 1975;
  9. Manolescu, N.I., Pandrea, N., Nica, D.M., Une nouvelle méthode pour la détermination des points de Burmester a l'aide des coniques de Hackmuller,  Bulletin of the Polytechnic Institute of Iasi, Tom. XXII (XXVI), Fascicle 3-4, 1976;
  10. Manolescu, N.I., Stanescu, Ctin., Boncoi, Gh., Contributions a la synthese optimale de l'angle de pression des mecanismes a cames disques avec taquet de translation utilisées aux machines-outils automatiques, Paper of the Symposium Computer assisted designed, News in Mechanisms and Machine Elements, Univ. Brasov, vol. III, pp. 57, 1978;
  11. Manolescu, N.I., The unitary method of structural synthesis of all the planar jointed kinematic chains, Proceedings of the V World Congress on TMM, Montreal, Canada, vol. I, pp. 514-518, 1979;
  12. Manolescu, N.I., A unified method for the formation of all planar jointed kinematic chains and Baranov trusses, Environment and Planning, vol. 6, pp. 447-454, Journal for the Science and Architecture and Design on Kinematic Configuration – England, 1979;
  13. Manolescu, N.I., Stanescu, Ctin., Boncoi, Gh., The optimization of the cams utilised in the construction of the machines-tools, Proceedings of the Fifth World Congress on Theory of Machines and Mecanisms, Montreal, Canada, vol. 2, pp. 1295, 1979;
  14. Manolescu, N.I., Les chains cinématiques et les fermes Baranov - une liaison dialectique a l'aide des operations: "G" (Graphisation) et "G" (graphisation Inverse), Proceedings of the sixth World Congress The Theory of Machines and Mechanisms, vol. I, December 15-20 1983, New Delhi, India, pp. 172-175, 1983;
  15. Manolescu, N.I., Sur la synthese structurale des chaînes cinématiques planes avec articulation multiples, L3=6 degrés de liberté et e=8 et 10 éléments simples, SYROM'89 - The Fifth International Symposium Theory and Practice of Mechanisms, vol. IV, pp. 113-123, Bucuresti, 1989;
  16. Manolescu, N.I., Vatreanu, A., Burciu, D., Beitrage zum Theoreschen und Experimentellen Studium der Bremsletzdruckkrafte auf den Reifen bei den Getrieben der Bremagestangen von Diesel-Elecktrischen lokomotiven, SYROM'89 - The Fifth International Symposium Theory and Practice of Mechanisms, vol. IV, pp. 124-136, Bucuresti, 1989;
  17. Manolescu, N.I., L'histoire de l'optimisation de la synthèse des chaînes cinématiques planes articulées avec différentes degré de liberté, SYROM'93 - The Sixt International Symposium - Theory and Practice of Mechanisms, vol I, 1-5 iunie, pp. 169-192, Bucuresti, 1993;
  18. Manolescu, N.I., Comanescu, A., Tempea, I., Bimobile and bi-loops structural solutions for robot mechanisms, Revue Roumaine des Sciences Techniques, Série de Mécanique Appliquée, Tome 41, No. 1-2 Janvier-Avril, 1996.

Professor N.I.Manolescu was an encyclopedic person with a solid classical musical culture, deep knowledge on world literature and passionate of astronomy.

 

  1. THE ACADEMIC ACTIVITY

Some details concerning his academic life were previously mentioned. Until his youth he was a very responsible professor. Thus Nicolae I. Manolescu had the following stage of his academic life:

- During his studies at the Polytehnica University of Timisoara (1929-1931) he was an assistant of Professor Victor Valcovici in theoretical mechanics.

- He delivered lectures on Mathematics, Strength of Materials and Thermodynamics at the Marine University of Constanta (1936-1940).

- He delivered lectures on Strength of Materials, Lifting Machines, Thermodynamics, Electrical and Machine Elements and Theory of Mechanism and Machine at the Railway Institute of Bucharest (1949-1959).

- He delivered lectures on Mechanics and Strength of Materials at the University of Oil and Gas (1950-1952).

- Professor Manolescu began his activity at the University POLITEHNICA of Bucharest in 1959.

Until his retiring he delivered lectures on Theory of Mechanisms and Machines Dynamics.

During his activity Professor Manolescu was invited to deliver lectures on Theory of Mechanisms at Technische Hochschule in Aachen, Technische Universität Braunschweig, Technische Universität Hannover and Ecole Central de Paris.

The scientific books mainly written for his students and specialists in mechanical engineering are previously mentioned.

“Teoria mecanismelor si a masinilor” that is “Theory of Mechanisms and Machines” by N.I. Manolescu, Fr. Kovacs and A.  Oranescu is the most complete scientific books for students in mechanical engineering in Romania.

His last book entitled “Structura, cinematica, cinetostatica si dinamica mecanismelor. Lucrari teoretice complementare” with its English title “Structure, kinematics, kinetostatics and dynamic mechanisms. Complementary theoretical works” by Nicolae I. Manolescu and Mircea Mihail Popovici contains five parts and twenty chapters in which theoretical aspects and practical applications of mechanisms are presented.

 

4. THE MAIN CONRIBUTIONS OF PROFESSOR MANOLESCU IN MMT

In the field of the mechanisms structure the Romanian school of mechanisms is known for the reference papers of professor Manolescu.

As to the mechanisms structure the researches are concentrated in few countries in strong correlation to their industrial development.

Thus, in the 30 years of the last century in Germany a first systematization of the planar kinematic linkages were mentioned in the papers of R.Bayer. Developed by B.Dizioglu and Kurt Hain in the 60 years the researches were developed at the Technische Universität of Hannover in the papers of G.Kiper and Fr.Weinhold.

In the same time in the 50 and 60 years the papers of G.Baranov, S.N.Kojevnikov and I.I.Artobolevski presented the Baranov trusses, planar systems with three degree of freedom and the Assur groups, named in our days the modular passive groups.

The mechanisms structure became a research subject in USA being promoted by E.Crossley and L.S.Woo, who published in 1967 the 230 distinct structural planar kinematic linkages with 10 links and 4 degrees of freedom.

The development of some special domains of the technique imposed to give a particular attention to the analysis and synthesis of the multi-mobile systems and sustainable researches concerning the linkages with superior degree of freedom that is 5, 6 or 7.

An impulse in the mechanism structure development gave in the 80 years the papers presenting the distinct solutions of the kinematic linkages with four and respectively five degrees of freedom generated on computer. It was a necessity to optimize various constructions including robots.

The structural synthesis of planar linkages includes various methods deduced from the graphs theory, the topological structure of systems and the operators theory.

The Romanian school of mechanisms especially through the papers of professor Manolescu developed a unitary and general method to generate the planar kinematic linkage, which verifies the solutions found in the specialty literature and the solutions obtained on computers.

The papers of professor Manolescu synthesized for methods for the generation of the planar kinematic linkages.

The first method is dedicated to the generation of the planar articulated kinematic linkages with simple pairs by amplifying them with modular Assur type groups (with a null degree of mobility) being selected the distinct and non-isomorphic solutions by using specific criteria.

The graph theory introduced by Kurt Luck in the structural synthesis constitutes the basis of a new method of professor Manolescu, a remarkable method for its concision of the obtained solutions.

The associated graph to an articulated planar kinematic linkage with simple pairs has as nodes the links of the initial linkage and its sides being the kinematic pairs. This graph associated to the initial linkage interpreted as a planar kinematic linkage with multiple articulations and simple links has the nodes as simple or multiple pairs and as the sides the simple links and consequently having a different degree of freedom relative the basis linkages.

By using the simplifying operation of the articulations offers the solutions of the planar articulated kinematic linkages with simple articulations and a specific degree of freedom.

The amplification with dyads of the planar articulated kinematic linkages with simple articulations gives solutions of linkages with a superior number of links but with the same degree of freedom.

By successively applying the graphization, the simplifying operation of the articulations and the amplification with dyads on the linkages determined as previously mentioned the new distinct linkages solutions with a superior number of links and degrees of freedom are determined.

The method has verified the solutions found in the literature and the solutions generated on computer by researchers in India and Taiwan.

In the third method developed by professor Manolescu the Baranov trusses characterized by the degree of freedom less than three are amplified with non-assur modular groups.

In the last method elaborated by Manolescu there are used the open planar kinematic linkages with multiple articulations and simple links that is tree graphs, which by successive amplification operations with dyads and by using the simplification operations on the articulations lead to the generation of all linkages with simple pairs and various degrees of freedom. By applying this method professor Manolescu the solutions previously mentioned in the literature and those determined by numerical methods on computers are found.

In our days the structural synthesis of planar linkages and mechanisms is developed for the multi-mobile mechanisms with large applications in robotics.

 

5. CONCLUSIONS

Professor Nicolae I. Manolescu is a real example for many generations in Romania. His vast culture, the strength against the vicissitudes of life, love for all his collaborators and for Romanian people and his desire of collaboration with people all over the world remain in our soul.

 

6. REFERENCES


1 Book Centenar (1907 – 2007) Nicolae Manolescu – Remember, Bucureşti, 2012 (in Romanian language)

2 Ceccarelli, M. (editor), Distinguished Figures in Mechanism and Machine Science. History of Mechanism and Machine ScienceVolume 7, 2009
Theodor Ionescu, Nicolae Manolescu (1907–1993), pp 123-139

3 Visa, I., The Romania Association for Mechanisms and Machines Science – Past, Present and Future, pp. 383-394 in Ceccarelli, M., Technology developments: the Role of Mechanism and Machine science and IFToMM, Springer Dordrecht Heidelberg London New York, ISSN 2211-0984, ISBN 978-94-007-1299-7, DOI 10.1007/978-94-007-1300-0;

4 Dugaesescu, I., Bica, M., Comanescu A., Evocation of Romanian cultural and scientific personalities, National Colloquium with International participation, Bacau, 2011 (in Romanian language)

5 Grecu, B., Comănescu, A., Dugăeşescu, I., The Book of The Theory of Mechanisms and Robots Department, 2008 (in Romanian language)

6 Manolescu, N.I., Popovici, M.M., Structure, kinematics, kinetostatics and dynamic mechanisms. Complementary theoretical works, E.D.P, Bucharest, 1981

7 Olteneanu, M., Paper The Engineering Universe no. 3/2007 (385) 1-15 february 2007, Nicolae I. Manolescu (1907 - 1993) The founder of the Romanian school of Mechanisms and Machine Theory, Bucharest, 2007 (in Romanian language)

8 Manolescu, N.I., Comanescu, Adr., Tempea, I., Bimobile and bi-loops structural solutions for robot mechanisms, Revue Roumaine des Sciences Techniques, Série de Mécanique Appliquée, Tome 41, No. 1-2 Janvier-Avril, 1996