Моделирование кинематики шагающего робота


https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2015.6.50

Полный текст:


Аннотация

Цель: для конструирования системы управления шагающей машиной необходимо наличие кинематической и динамической моделей этой машины. Целью исследования является разработка кинематической модели для действующего макета шестиногого шагающего робота, позволяющей получить визуальное представление о его перемещении в пространстве при создании алгоритмов управления. Результаты: найдено математическое описание кинематической модели шестиногого шагающего робота в виде систем уравнений для определения положения узлов робота при заданных углах разворота звеньев конечностей. Получена система разностных уравнений, позволяющая провести моделирование движений робота при управлении по вектору скорости. На основании разработанной модели выполнена визуализация различных типов перемещения робота в пакете MatLab. Изменение углов расположения конечностей робота осуществляется с помощью гидроприводов, в связи с этим получены уравнения, определяющие связь величины выдвижения штоков гидроприводов и углов расположения конечностей. Для оценки возможностей перемещения робота построена область достижимости ступни и найдены аналитические границы этой области. Практическая значимость: разработанная модель может быть использована как основа построения динамической модели при разработке и апробации алгоритмов управления движением машины, а также для управления макетом машины в режиме следящего привода.

Об авторах

Владимир Валентинович Михайлов
Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения; Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН
Россия


Татьяна Николаевна Соловьева
Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
Россия


Валерий Павлович Попов
Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
Россия


Список литературы

1. Игнатьев М. Б. Кибернетическая картина мира. Теория сложных систем. - СПб.: ГУАП, 2011. - 448 с.

2. Охоцимский Д. Е., Голубев Ю. Ф. Механика и управление движением автоматического шагающего аппарата. - М.: Наука, 1984. - 310 с.

3. Охоцимский Д. Е., Платонов А. К., Кирильченко А. А., Лапшин В. В. Шагающие машины: препринт. - М.: ИПМ АН СССР, 1989. № 87. - 36 с.

4. Ларин В. Б. Управление шагающим аппаратом. - Киев: Наукова думка, 1980. - 168 с.

5. Vukobratovic M. Legged Locomotion Robots and Anthropomorphic Mechanisms. - Mihailo Pupin Institute, 1975. - 541 p.

6. Ignatev M. B., Kulakov F. M., Mikhailov V. V., Jurevitch E. I. Control Algorithms of Adaptive Walking Machine //Proc. of the 4th Symp. on Autom. Contr. in Space, Dubrovnik, 6-10 September 1971. Beograd, 1971. P. 175-184.

7. Ястребов В. С., Игнатьев М. Б., Кулаков Ф. М., Михайлов В. В. Подводные роботы. - Л.: Судостроение, 1977. - 368 с.

8. Лапшин В. В. Механика и управление движением шагающих машин. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2012. - 199 с.

9. Павловский В. Е. О разработках шагающих машин: препринт. - М.: ИПМ РАН, 2013. № 101. - 32 с.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Михайлов В.В., Соловьева Т.Н., Попов В.П. Моделирование кинематики шагающего робота. Информационно-управляющие системы. 2015;(6):50-56. https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2015.6.50

For citation: Mikhailov V.V., Solov’Eva T.N., Popov V.P. Kinematic Modeling of a Walking Machine. Information and Control Systems. 2015;(6):50-56. (In Russ.) https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2015.6.50

Просмотров: 37


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-8853 (Print)
ISSN 2541-8610 (Online)