Кинематика движения робота с тремя роликонесущими колесами
Journal Title: Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии - Year 2018, Vol 4, Issue 82
Abstract
Описано историческое развитие мехатронных устройств, начиная с древних времен и заканчивая настоящим временем. Подчеркнуто, что развитие современной робототехники в соответствии с работой в агрессивных средах представляет собой весьма актуальную задачу. Особенно важным является создание автономно-функционирующих роботов для работы в зонах повышенной радиации, химически зараженной местности, разминировании, при пожаротушении и т.д. Рассмотрена физика движения механической системы, представляющая собой платформу на трех роликонесущих колесах или так называемых омниколесах. Для этого выводятся уравнения кинематики движения платформы, основанные на матрицах преобразования, позволяющие получить суммарные зависимости проекций линейных скоростей роликонесущих колес на оси неподвижной (базовой) системы координат. Указано, что переход к движению из положения при к положению при может быть осуществлен двумя способами. При первом способе выполняется разворот робота на вокруг центра масс путем создания крутящего момента относительно вертикальной оси робота с последующим движением параллельно оси . При втором способе – путем создания такого состояния колес, т.е. величины линейной скорости и ее направления, которое обеспечит линейное перемещение центра масс робота в заданном направлении без предварительного разворота корпуса относительно вертикальной оси. Отмечено, что первый способ по отношению ко второму имеет как преимущества, так и недостатки. К преимуществам следует отнести простоту в управлении и возможность жесткого закрепления камеры обзора на корпусе платформы. Однако этот способ является более энергозатратным и требующим дополнительного времени на осуществление разворота камеры на заданное направление. Второй способ не лишен указанных недостатков, а обзорная камера может иметь поворотный механизм, что обеспечивает независимое ее функционирование от системы управления положением корпуса платформы. Учитывая сказанное, рассматривается кинематика движения платформы согласно второму способу. В качестве примера показано, что при совместном решении полученных уравнений кинематики, например, для выбранных взаимно перпендикулярных направлений движения центра масс платформы, характеризуемых углами или , легко можно объяснить физику перемещения платформы в заданном направлении с любого исходного положения без предварительного разворота на заданное направление.
Authors and Affiliations
Анатолий Максимович Суббота, Елена Юрьевна Костерная
Keywords
Related Articles
- EP ID EP483791
- DOI 10.32620/oikit.2018.82.05
- Views 115
- Downloads 0
Вычисление крутящего момента от системы вращающихся сопел
В статье рассмотрен пример работы несущего винта вертолета с реактивным приводом. При этом при этом реактивный момент, вращающий винт создается за счет истечения струи газа поступающего по каналам внутри лопастей через с...
Применение алгоритма распознавания образов flood fill для заливки цветовой области в приложении для Android
Одной из актуальных задач является автоматизация процесса распознавания образов. Предмет распознавания образов охватывает ряд научных дисциплин, которые объединяет поиск решения задачи выделения отдельных элементов. Созд...
Определение действующих напряжений в соединении базовых деталей универсальных сборно-разборных приспособлений для сварочных работ
Проведены исследования напряженного состояния наиболее нагруженного узла базовых элементов универсальных сборно-разборных приспособлений для сварочных работ (УСРПС) при действии сдвигающих нагрузок в соединении «Т-образн...
Математическое моделирование напряженного состояния деталей военной техники при детонационной очистке
Одной из основных проблем определения термонапряженного состояния деталей военной техники при детонационной очистке является определение размера элементов расчетной сетки, необходимого для получения достаточно точного с...
Моделирование потери устойчивости цилиндрических оболочек за пределами упругости
Разработана методика моделирования процесса пластического течения материала при потере устойчивости. Методика основана на комбинировании линейного анализа потери устойчивости с анализом закритического поведения материала...