Система управления движения ступни робота, участвующего при диагностике производственных помещений | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Поезжаева Е. В., Поликарпова К. Н., Новикова А. А., Сайкинова В. А. Система управления движения ступни робота, участвующего при диагностике производственных помещений // Молодой ученый. — 2016. — №2. — С. 205-207. — URL https://moluch.ru/archive/106/25265/ (дата обращения: 21.09.2018).

 

В статье говорится о системе управления перемещением робота в пространстве для диагностики производственных помещений, используя математическую модель.

Ключевые слова: робот, система, диагностика.

 

Многие шагающие роботы, скрывают в себе огромный потенциал, позволяющий использовать их для диагностики производственных помещениях. Автоматическим устройством, обеспечивающим передвижение, является шагающий робот. Большинство из них имеет адаптивное программное управление, в котором программа задается либо в форме готовых приводов для траектории каждой из координат манипуляционной системы, либо в виде траекторий в координатах рабочей зоны, которые затем преобразуются в реальном режиме времени в координаты степеней подвижности манипуляционной системы робота (Рис.1).

C:\Users\1\Desktop\dUevwYp9hY8.jpg

Рис. 1. Шагающий робот

 

Однако в реальных условиях при перемещении аппарата по поверхности в результате её уплотнения под действием веса аппарата происходит изменение положения центра тяжести и пространственной ориентации корпуса шагающего аппарата.

Система управления движением шагающего аппарата использует информацию от силовых сенсоров, установленных в каждой ступне аппарата. Свойства опорной поверхности описываются моделью (1),где δ — коэффициент деформации; F — сила, действующая на поверхность со стороны ступни; kи n — константы, определяемые экспериментально. Принимаем допущения об окружающей среде и шагающем аппарате: 1. Проседание δ не превышает длины ноги (δ< l). 2. Сила давления ступни F и коэффициент деформации δ связаны соотношением (1). 3. Упругие деформации элементов конструкции полагаются пренебрежимо малыми.

Упрощенное изображение шагающего аппарата и связанной с ним координатной системы показано (Рис.2) штриховой линией показано малое смещение корпуса в направлении оси y. Начало системы координат совпадает с центром тяжести корпуса аппарата.

G:\2222.bmp

Рис. 2. Координаты шагающего робота

 

Ниже рассматривается изменение опорных сил в двух фазах движения аппарата: в фазе смены опорных конечностей и в фазе перемещения корпуса.Алгоритм управления включает в себя две части: 1) формирует движение ступни; 2) осуществляет компенсацию в фазе перемещения корпуса аппарата. В фазе смены опорных конечностей управление силой осуществляется её регистрированием на ступне. В фазе перемещения корпуса аппарата опорная сила конечности изменяется. Наклон корпуса аппарата уменьшает область статической устойчивости аппарата и приводит к нежелательному перераспределению опорных сил. Коррекция пространственной ориентации может производиться по сигналам специальных сенсоров, регистрирующих углы наклонов аппарата в разных направлениях.

Малый угол наклона аппарата можно определить (рис.3) и без использования сенсора абсолютной пространственной ориентации. Оси x2i, y2i и z2i представляют координатные системы, начала которых совпадают с точками крепления конечности к корпусу. Точка (2i, 2i, 2i) представляет координаты концов конечностей в собственных координатных системах. Если правая опорная нога имеет номер 2i, а левая — 2i-1, то из баланса сил и моментов можно получить

Если угол Θмал, то его можно определить из выражения

.

Накапливаемую ошибку пространственной ориентации аппарата можно скорректировать без использования специальных сенсоров только на основании силовой обратной связи с восстановлением угла наклона [1].

C:\Users\1\Documents\Scanned Documents\Рисунок (37).jpg

Рис. 3. Коррекция пространственной ориентации

 

Робот с дистанционным управлением предназначен для диагностики производственных помещений. Он может быть использован для проведения работ в подвальном помещении. Робот управляется двумя операторами, один следит за передвижением, другой — за электрическими проводами. Он преодолевает любые препятствия и выполняет различную физическую работу [2].

 

Литература:

 

  1.                Поезжаева Е.В. Промышленные роботы: учеб. пособие. в 3 ч. — М.: Изд-во УМО АМ МВТУ им. Баумана; изд-во ПГТУ, 2009.
  2.                Поезжаева Е.В., Поликарпова К.Н., Роботизация для обеспечения комфорта в промышленных и бытовых помещениях // Молодой ученый . — 2015 . — № 14 (94) . — С. 179-181.
Основные термины (генерируются автоматически): шагающий аппарат, шагающий робот, пространственная ориентация, коэффициент деформации, система управления, фаза перемещения корпуса аппарата, фаза смены.


Ключевые слова

система, диагностика, робот

Похожие статьи

Алгоритм управления шагающего робота при диагностике...

опорная поверхность, шагающий аппарат, коэффициент деформации, шагающий робот, алгоритм управления, наведение порядка, фаза перемещения корпуса аппарата, фаза смены, сила.

Обзор и перспективы развития мобильных шагающих...

Ключевые слова: мобильные роботы, шагающие роботы, система управления шагающего

Робот может работать в нескольких режимах: перемещение по координатам, следовании за лидером.

мобильные роботы, шагающие роботы, система управления шагающего робота.

Ориентация робота в условиях коридорной местности

Определены достоинства и недостатки использования ультразвуковых датчиков в системе ориентации робота. Определены пути дальнейшей модернизации данного робота, в том числе при его реализации в качестве автономного или телеуправляемого подводного аппарата.

Классификация роботов по использованию, передвижению...

Воздушные БПЛА (Беспилотный летательный аппарат)

Сухопутные — к этому классу относятся наземные боевые машины, это беспилотные военные автомобили, системы разведки, охранные системы, роботы-сапёры, а также полноценные боевые

3. Шагающий способ...

Упрощение производственного процесса за счет использования...

...участка к другому с фиксированной пространственной ориентацией, оказываются

Данная система также обеспечивает информацию о положении корпуса, достаточную для

Зенкевич С. Л. Основы управления манипуляционными роботами / С. Л. Зенкевич, А. С. Ющенко.

Автономная система ориентирования беспилотного...

Автономная система ориентирования беспилотного летательного аппарата: состав и схема

Особенностью аппаратов с дистанционным управлением (1 класса) является участие в

Для ориентации в пространстве используются различные АСО: дальномеры, сонары...

Калибровка роботов | Статья в журнале «Молодой ученый»

Поезжаева Е.В., «Шагающий робот с контурной системой управления», [с.227].

Обзор современного состояния вопроса проектирования роботов для перемещения внутри трубопроводов.

Алгоритм управления шагающего робота при диагностике...

опорная поверхность, шагающий аппарат, коэффициент деформации, шагающий робот, алгоритм управления, наведение порядка, фаза перемещения корпуса аппарата, фаза смены, сила.

Обзор и перспективы развития мобильных шагающих...

Ключевые слова: мобильные роботы, шагающие роботы, система управления шагающего

Робот может работать в нескольких режимах: перемещение по координатам, следовании за лидером.

мобильные роботы, шагающие роботы, система управления шагающего робота.

Ориентация робота в условиях коридорной местности

Определены достоинства и недостатки использования ультразвуковых датчиков в системе ориентации робота. Определены пути дальнейшей модернизации данного робота, в том числе при его реализации в качестве автономного или телеуправляемого подводного аппарата.

Классификация роботов по использованию, передвижению...

Воздушные БПЛА (Беспилотный летательный аппарат)

Сухопутные — к этому классу относятся наземные боевые машины, это беспилотные военные автомобили, системы разведки, охранные системы, роботы-сапёры, а также полноценные боевые

3. Шагающий способ...

Упрощение производственного процесса за счет использования...

...участка к другому с фиксированной пространственной ориентацией, оказываются

Данная система также обеспечивает информацию о положении корпуса, достаточную для

Зенкевич С. Л. Основы управления манипуляционными роботами / С. Л. Зенкевич, А. С. Ющенко.

Автономная система ориентирования беспилотного...

Автономная система ориентирования беспилотного летательного аппарата: состав и схема

Особенностью аппаратов с дистанционным управлением (1 класса) является участие в

Для ориентации в пространстве используются различные АСО: дальномеры, сонары...

Калибровка роботов | Статья в журнале «Молодой ученый»

Поезжаева Е.В., «Шагающий робот с контурной системой управления», [с.227].

Обзор современного состояния вопроса проектирования роботов для перемещения внутри трубопроводов.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Алгоритм управления шагающего робота при диагностике...

опорная поверхность, шагающий аппарат, коэффициент деформации, шагающий робот, алгоритм управления, наведение порядка, фаза перемещения корпуса аппарата, фаза смены, сила.

Обзор и перспективы развития мобильных шагающих...

Ключевые слова: мобильные роботы, шагающие роботы, система управления шагающего

Робот может работать в нескольких режимах: перемещение по координатам, следовании за лидером.

мобильные роботы, шагающие роботы, система управления шагающего робота.

Ориентация робота в условиях коридорной местности

Определены достоинства и недостатки использования ультразвуковых датчиков в системе ориентации робота. Определены пути дальнейшей модернизации данного робота, в том числе при его реализации в качестве автономного или телеуправляемого подводного аппарата.

Классификация роботов по использованию, передвижению...

Воздушные БПЛА (Беспилотный летательный аппарат)

Сухопутные — к этому классу относятся наземные боевые машины, это беспилотные военные автомобили, системы разведки, охранные системы, роботы-сапёры, а также полноценные боевые

3. Шагающий способ...

Упрощение производственного процесса за счет использования...

...участка к другому с фиксированной пространственной ориентацией, оказываются

Данная система также обеспечивает информацию о положении корпуса, достаточную для

Зенкевич С. Л. Основы управления манипуляционными роботами / С. Л. Зенкевич, А. С. Ющенко.

Автономная система ориентирования беспилотного...

Автономная система ориентирования беспилотного летательного аппарата: состав и схема

Особенностью аппаратов с дистанционным управлением (1 класса) является участие в

Для ориентации в пространстве используются различные АСО: дальномеры, сонары...

Калибровка роботов | Статья в журнале «Молодой ученый»

Поезжаева Е.В., «Шагающий робот с контурной системой управления», [с.227].

Обзор современного состояния вопроса проектирования роботов для перемещения внутри трубопроводов.

Алгоритм управления шагающего робота при диагностике...

опорная поверхность, шагающий аппарат, коэффициент деформации, шагающий робот, алгоритм управления, наведение порядка, фаза перемещения корпуса аппарата, фаза смены, сила.

Обзор и перспективы развития мобильных шагающих...

Ключевые слова: мобильные роботы, шагающие роботы, система управления шагающего

Робот может работать в нескольких режимах: перемещение по координатам, следовании за лидером.

мобильные роботы, шагающие роботы, система управления шагающего робота.

Ориентация робота в условиях коридорной местности

Определены достоинства и недостатки использования ультразвуковых датчиков в системе ориентации робота. Определены пути дальнейшей модернизации данного робота, в том числе при его реализации в качестве автономного или телеуправляемого подводного аппарата.

Классификация роботов по использованию, передвижению...

Воздушные БПЛА (Беспилотный летательный аппарат)

Сухопутные — к этому классу относятся наземные боевые машины, это беспилотные военные автомобили, системы разведки, охранные системы, роботы-сапёры, а также полноценные боевые

3. Шагающий способ...

Упрощение производственного процесса за счет использования...

...участка к другому с фиксированной пространственной ориентацией, оказываются

Данная система также обеспечивает информацию о положении корпуса, достаточную для

Зенкевич С. Л. Основы управления манипуляционными роботами / С. Л. Зенкевич, А. С. Ющенко.

Автономная система ориентирования беспилотного...

Автономная система ориентирования беспилотного летательного аппарата: состав и схема

Особенностью аппаратов с дистанционным управлением (1 класса) является участие в

Для ориентации в пространстве используются различные АСО: дальномеры, сонары...

Калибровка роботов | Статья в журнале «Молодой ученый»

Поезжаева Е.В., «Шагающий робот с контурной системой управления», [с.227].

Обзор современного состояния вопроса проектирования роботов для перемещения внутри трубопроводов.

Задать вопрос