Разработка компьютерной динамической модели и исследование прямолинейного движения транспортной системы малогабаритного мобильного робота
Аннотация
Исследуются особенности мобильных мини-роботов (ММР) - малогабаритных роботов носимого типа, характерные размеры которых измеряются несколькими десятками сантиметров, а масса не превышает 15 кг. Исследуются и обосновываются особенности транспортных систем ММР с точки зрения подходов к методам их проектирования и математического описания. Приводятся результаты структурного синтеза транспортной системы ММР с реконфигурируемым шасси. Выполняется построение компьютерной модели транспортной системы в двух конфигурациях: гусеничной и колесной. Приводятся результаты экспериментальных исследований и сравнения полученных экспериментальных и расчетных данных. Выявленные особенности транспортных систем ММР и методов построения компьютерных моделей с учетом этих особенностей позволили повысить точность и адекватность моделирования движения ММР по сравнению с известными подходами, применяемыми при расчетах более крупных аналогов.
Об авторе
А. В. Васильев
ГНЦ РФ "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики"
Россия
Россия
Список литературы
1. Васильев А. В. Обобщенная классификация мобильных роботов // Экстремальная робототехника: Труды Международной научно-технической конференции. СПб.: Политехника-сервис, 2014. С. 41-46.
2. Васильев А. В., Лопота А. В. Уточнение типоразмерных групп наземных дистанционно управляемых машин для применения в опасных для человека условиях // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2015. № 1 (214). С. 226-234.
3. Батанов А. Ф., Грицынин С. П., Муркин С. В. Робототехнические комплексы для обеспечения специальных операций // Специальная техника. 1999. № 6. С. 10-17.
4. Юревич Е. И. Основы робототехники. СПб.: БХВ-Петербург, 2010. 368 с.
5. Васильев А. В. Мобильные мини-роботы разведки: текущее состояние, характерные черты и общие тенденции развития // Избранные труды Всероссийской научно-практической конференции "Перспективные системы и задачи управления" (2005-2014 гг.). Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ, 2015. Т. II. С. 38-42.
6. Васильев А. В. Реконфигурируемая транспортная платформа для малогабаритных мобильных роботов // Робототехника и техническая кибернетика. 2014. № 2 (3). C. 67-71.
7. Рубцов И. В. Вопросы состояния и перспективы развития отечественной наземной робототехники военного и специального назначения // Известия ЮФУ. Технические науки. Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2013. № 3 (140). С. 14-21.
8. Лохин В. М., Манько С. В., Хованов Д. Г. Разработка требований к робототехническим комплексам военного назначения, применяемым при ведении боевых действий в городских условиях // Перспективные системы и задачи управления: Матер. Седьмой всеросс. науч.-практ. конф. Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2012. С. 6-11.
9. Шеремет И. Б., Рудианов Н. А., Рябов А. В., Хрущев В. С., Комченков В. И. Обоснование семейства боевых и обеспечивающих роботов для боя в городе // Известия ЮФУ. Технические науки. Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2012. № 3 (128). С. 37-41.
10. Кудряшов В. Б., Лапшов В. С., Носков В. П., Рубцов И. В. Проблемы роботизации ВВТ в части наземной составляющей // Известия ЮФУ. Технические науки. Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2014. № 3 (152). С. 42-57.
11. Машков К. Ю., Наумов В. Н., Рубцов И. В. Боевые мини-роботы и обеспечение их подвижности на поле боя // Перспективные системы и задачи управления: Матер. Третьей всеросс. науч.-практ. конф. Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2008. Т. 1. С. 145-147.
12. Васильев А. В. Принципы построения и классификация шасси мобильных роботов наземного применения и планетоходов // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2013. № 1 (164). С. 124-131.
13. Васильев А. В. Исследование и классификация структурно-кинематических схем шасси мобильных роботов // Перспективные системы и задачи управления: Матер. Девятой Всеросс. науч.-практ. конф. Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2014. С. 115-128.
14. Васильев А. В. Методика синтеза структурно-кинематических схем шасси малогабаритных мобильных роботов // Перспективные системы и задачи управления: Матер. Десятой Всеросс. науч.-практ. конф. Ростов-на- Дону: Изд-во ЮФУ, 2015. Т. II. С. 146-157.
15. Маслов О., Пузанов А., Куванов К., Платов О. Проектирование и изготовление высокопроходимых мобильных роботов специального назначения с использованием современных САПР // Рациональное управление предприятием. 2007. № 1. С. 28-31.
16. Космачев П. В. Анализ конструктивных схем движителей транспортных средств робототехнических комплексов для выполнения антитеррористических операций // Актуальные проблемы защиты и безопасности: Тр. девятой Всеросс. науч.-практ. конф. СПб.: НПО Спец. материалов, 2006. Т. 5: Экстремальная робототехника. С. 607-615.
17. Sellers D. P., Ramsbotham A. J., Bertrand H., Karvoni-des N. International Assessment of Unmanned Ground Vehicles // Institute for defense analyses // DTIC.MIL: Defense Technical Information Center. USA, 2008. 76 p. URL: http://www.dtic.mil/ dtic/tr/fulltext/u2/a534965.pdf (дата обращения: 20.12.2017).
18. Response Robots: DHS/NIST Sponsored Evaluation Exercises (Pocket Guide, Version 2010.2) / NIST // NIST.GOV: сайт National Institute of Standards and Technology. 231 p. USA, 2010. URL:http://www.nist.gov/el/isd/ms/upload/2010_RobotGuide.pdf (дата обращения: 20.12.2017).
19. Авотин Е. В., Болховитинов И. С., Кемурджиан А. Л., Маленков М. И., Шпак Ф. П. / Под ред. Б. Н. Петрова, А. Л. Кемурджиана. Динамика планетохода. М.: Наука, 1979. 440 с.
20. Седов А. Ю., Прямицын И. Б., Коротков А. Л. и др. Конструктивные особенности размещения приводов гусеничных платформ с изменяемой геометрией шасси // Экстремальная робототехника: Тр. Междунар. науч-техн. конф. СПб.: ООО "АП4Принт", 2016. С. 393-395.
21. Градовцев А. А. Методика построения полной компьютерной динамической модели робототехнической системы // Актуальные проблемы защиты и безопасности: Тр. 7-й Всеросс. науч.-практ. конф. СПб.: НПО Специальных материалов, 2004. Т. 4: Экстремальная робототехника. С. 121-126.
22. Motor data and operating ranges of Maxon DC motors: Maxon academy / Maxon Motor AG. 2010. URL: https://www. maxonmotor.com/medias/sys_master/8798985748510.pdf (дата обращения 20.12.2017).
23. Платонов В. Ф., Леиашвили Г. Р. Гусеничные и колесные транспортно-тяговые машины. М.: Машиностроение, 1986. 296 с.
24. Маслов О. А. Система передвижения колесного мобильного робота сверхлегкого класса: Автореф. дис.. канд. техн. наук: 05.02.02. Ковров: Ковровская гос. техн. академия, 2006. 24 с.
25. Передвижная лаборатория на Луне Луноход-1 / Под ред. В. Л. Барсукова. М.: Наука, 1978. Т. 2. 184 с.
26. Гоберман Л. А. Прикладная механика колесных машин. М.: Машиностроение, 1974. 308 c.
Рецензия
Для цитирования:
Васильев А.В. Разработка компьютерной динамической модели и исследование прямолинейного движения транспортной системы малогабаритного мобильного робота. Мехатроника, автоматизация, управление. 2018;19(5):312-326. https://doi.org/10.17587/mau.19.312-326
For citation:
Vasiliev A.V. Development of Computer Dynamic Model and the Study of Motion of Small Mobile Robot Transport System. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2018;19(5):312-326. (In Russ.) https://doi.org/10.17587/mau.19.312-326
Просмотров: 503
.png)
Послать статью по эл. почте 