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 145
- Downloads 0
Моделирование горения газовых смесей в замкнутой камере сгорания энергоприводов импульсного оборудования
Проведено моделирование горения в замкнутой цилиндрической камере постоянного объ- ема с учетом перехода процесса сгорания топливной смеси из дефлаграционного в дето- национный режим с формированием ударных волн (УВ). Ис...
Коммуникационная модель научно-исследовательских работ разработчиков беспилотных летательных аппаратов
Описано создание модели коллабораций научно-исследовательских работ по проектированию беспилотных летательных аппаратов. Для этого выбран инструмент реализации представлений – теория сложных сетей, а именно: сети научног...
Компьютерное моделирование кавитационной эрозии стали 20Х13 с покрытиями
Представлены результаты компьютерного моделирования эрозионных разрушений по- верхностных слоев образцов стали 20Х13 с двумя видами покрытий в зависимости от вре- мени микроударного нагружения, создаваемого кавитацией. Р...
О комплексном подходе к проектированию малогабаритных беспилотных летательных аппаратов
Предложен комплексный подход к проектированию и изготовлению МБПЛА на базе теоретических знаний в области конструирования, аэродинамики, систем управления и программирования с применением объектно-ориентированных програм...
Особенности интегрированного проектирования гражданских легких самолетов с турбовинтовыми двигателями на этапе предварительного проектирования
Проведен анализ изменений параметров и характеристик гражданских легких самолетов. Предложены новые пути повышения их качества, улучшения тактико-технических и летных характеристик для удовлетворения широкого спектра сфе...