кандидат технических наук;
candidate of technical sciences;
кандидат технических наук;
candidate of technical sciences;
Цель исследования заключается в разработке подходов к созданию мобильной роботизированной системы шагающего типа, осуществляющей перемещение на основе бионических принципов организации движения. Разрабатываемая система оснащена шестью конечностями и совершает движения, характерные для некоторых насекомых, что повышает ее проходимость в сложных дорожных условиях. Описан алгоритм организации движения и проведен динамический анализ движения звеньев исполнительного механизма.Составлена кинематическая схема и разработан алгоритм планирования траекторий движения опорных точек конечностей робота. Для осуществления моделирования рассматривалась отдельно задача движения конечности шестиногого робота, представленной в виде плоского двухзвенного механизма.На основе заданных функций перемещений звеньев получены графики изменения координат точки опоры и крутящих моментов в шарнирах, обеспечивающих необходимые движения робота по заданной траектории. Решена, на основе уравнения Лагранжа II рода, прямая задача динамики для одной ноги робота, которая рассматривалась как система с двумя степенями свободы. Разработанные уравнения решались численно в среде Matlab. Получены значения крутящих моментов приводов робота, необходимые для отработки заданной траектории. Новизна работы состоит в разработке и исследовании механизмов шагающего привода мобильного робота, реализующего алгоритм пошагового перемещения, который обеспечивает меньшие затраты энергии, чем у существующих аналогов. Результаты будут полезны при создании мобильных многофункциональных роботизированных систем, создаваемых на основе инсектовидного движения, и действующих автономно в большом количестве практических приложений.
The study objective is to develop approaches to making a mobile robotic walking-type system that moves based on bionic principles of movements. The developed system is equipped with six limbs and moves typically for some insects, which increases its cross-country capacity in difficult road conditions. The algorithm of the movement arrangement is described and the dynamic analysis of the movement of the executive mechanism links is carried out. A kinematic scheme is made and an algorithm for planning the trajectories of the robot's basis is developed. To implement the modeling, the task of moving the limb of a six-legged robot, presented in the form of a flat two-link mechanism, is considered separately. Based on the given functions, graphs of changes in the basis coordinates and hinge torques, providing the necessary movements of the robot along a given trajectory, are obtained. The direct dynamic problem for one robot leg, which is considered as a system with two degrees of freedom, is solved on the basis of the Lagrange equation. The developed equations are solved in Matlab environment. The torque values of the robot drives necessary for working out a given trajectory are obtained. The novelty of the work is in the development and research of the mechanisms of the walking drive of a mobile robot implementing an algorithm of step-by-step movement, which provides lower energy costs than existing analogues. The results will be useful in making mobile multifunctional robotic systems created on the basis of the insect-type movement, and operating independently in a large number of practical applications.