Диплом_Делюкина (1229466), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Если теперь учесть, что колесные и гусеничные машиныПодп. и датаобразуют более глубокую колею, а шагающие – дискретную и мягкую, тодостаточно обосновано предложение о меньших энергозатратах при движениирационально спроектированных шагающих машин.Вместе с тем накопленный опыт исследования динамических характеристикВзам. инв. №движения шагающих машин обнаруживает целый ряд факторов, сдерживающихфорсированное внедрение шагающих машин в различные отрасли народногохозяйства. Среди них важнейшими являются сравнительная сложностьИнв. № дубл.конструкции, а, как следовательно, и низкая надежность, и невысокая скоростьпередвижения,обусловленнаявысокимидинамическиминагрузками,действующими на корпус шагающей машины и ее привод при высокихПодп. и датаскоростях перемещения неуравновешенных механизмов шагания на этапахбыстрого переноса.

Однако, не игнорируя эти факторы, следует иметь в виду,что усложнение конструкции в целом есть объективный закон развития техникиИнв. № подпи, в частности, транспортного машиностроения. С другой стороны, дляЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата14различных отраслей народно сложности. Так в сельском хозяйстве дляпроизводства технологических операций на сравнительно ровном грунтедостаточно, сохраняя принципы управления колесными и гусеничнымимашинами, перенести их на шагающие машины.2.2.1 Актуальность создания шагающего манипулятораПреимущества шагающих машин определяют тот интерес, которыйиспытывают исследователи со всего мира на протяжении последних десятилетийк проблемам создания шагающих манипуляторов. В настоящее время шагающиемашиныненашлиширокогоприменения,однакоогромноечислоисследователей данной проблемы заставляет предположить, что шагающиемашины уже в обозримом будущем займут значительную нишу в различныхобластях человеческой деятельности.

Так весьма популярна идея примененияшагающих аппаратов в военных целях. Шагающие машины предполагаетсяиспользовать для транспортировки грузов, контроля последствий ядерного,химического и биологического нападения, разведки, постановки дымовойПодп. и датазавесы, разборки разрушенных зданий и проведения спасательных операций вгородахпослеядернойбомбардировкиилистихийныхбедствий,длятранспортировки боеприпасов на огневые позиции и работы на складахВзам. инв.

№боеприпасов, при минировании и разминировании объектов, исследуютсявозможностипримененияшагающихдвигателейдлябоевыхмашин.Прорабатываются вопросы использования машин, передвигающихся с помощьюИнв. № дубл.ног, для проведения исследований на поверхности других планет.Использование шагающих машин в народном хозяйстве перспективно длятранспортировки грузов в местности, не имеющих дорог. Например, дляИнв. № подпПодп. и датадоставки опор линий электропередач и канатных дорог в горах, транспортировкибуровыхвышек,проведенияисследованийит.п.Высокаягрунтоваяпроходимость и более слабые по сравнению с колесным и гусеничнымтранспортом разрушения почвы определяют целесообразность использованияЛистД.0.00.000.

ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата15шагающих машин при движении по слабым грунтам и легко разрушающемусяпочвенному покрову в болотистой местности, тундре, пустынях и полупустынях,в лесу и в горах. Такие машины предполагается использовать, например, дляремонтных работ на участках нефте- и газопроводов, проложенных натруднопроходимой территории.Трудности создания шагающих машин прежде всего были связаны сосложностью решения проблемы управления их движением. Наиболее простым сточки зрения управления способом перемещения шагающей машины являетсястатически устойчивое шагание.В частности, в алгоритмах управления движением такой машины можно неучитывать динамические факторы.

В то же время статически устойчивыережимы движения обеспечивают высокую маневренность и проходимость, атакже не опрокидывание машины при сбоях и отказах. Система управлениядолжна обеспечивать согласованное (координированное) движение по каждой изстепенейподвижности«ног»засчетодновременногосогласованногоуправления значительным количеством сервоприводов в шарнирах «ног» вПодп.

и датазависимости от состояния машины (показаний датчиков), управляющихсигналов от водителя или верхних уровней системы управления автоматическоймашины и формы опорной поверхности, что обеспечивает реализацию целиперемещения машины и сохранение ее устойчивости.Взам. инв. №Если аппарат не имеет значительной по площади управляемой стопы, токонтакт «ноги» с опорной поверхностью имеет точечный характер и длястатически устойчивой ходьбы минимальное количество «ног», одновременноИнв. № дубл.находящихся в фазе опоры, равно трем. Минимальное же количество «ног»аппарата равно четырем.

При этом четырехногий аппарат имеет только один типстатически устойчивых походок, при котором по очереди одна за другойПодп. и датапереносятся ноги аппарата. С точки зрения реализации достаточно богатогонабора походок, обеспечивающих высокую проходимость машины в рамкахстатической устойчивости, количество «ног» аппарата должно быть не менееИнв.

№ подпшести. Использование большего чем шесть количества «ног» не дает заметныхЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата16преимуществ по профильной проходимости или маневренности. Однакоувеличение количества «ног» может быть выгодно при движении по слабымгрунтам для снижения удельного давления на грунт.В силу указанных причин наибольшее продвижение получено в областисоздания статически устойчивых шагающих машин.

А для увеличенияпроходимости проектируемого механизма, предлагается ввести в ранеерассмотренную схему движителя управляемый элемент – гидроцилиндр,которыйпридвижении,какбудетпоказанопозднее,увеличиваетположительные качества характеристики траектории движения проектируемогомеханизма.2.2.2 Возможные типы шагающих движителейШагающие машины можно условно разделить на два больших класса:статическинеустойчивые,например,двуногиешагающиеаппараты,истатически устойчивые многоногие машины.Основная особенность статически неустойчивых шагающих аппаратовПодп. и датасостоит в том, что их движение обеспечивается развитой системой управления,включающей в себя в общем случае систему сбора информации о местности иположении аппарата, вычислительные средства переработки полученнойВзам. инв.

№информации и исполнительные двигатели, реализующие движение конечностейна основе того или иного алгоритма.Многоногие шагающие машины могут быть как статически устойчивыми,Инв. № дубл.так статически неустойчивыми. Это определяется как конструкцией машины, таки реализуемой походкой. Для того чтобы шагающая машина была статическиустойчивой, необходимо, чтобы в любой момент времени как минимум триИнв. № подпПодп. и дата«ноги» находились в опоре, а вертикаль, проходящая через центр тяжести,пересекала опорную поверхность внутри многоугольника, образованноготочками контакта опорных элементов «ног» с поверхностью. Поэтомуминимальное количество «ног» для статически устойчивой машины равноЛистД.0.00.000.

ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата17четырем. Для такой машины существует только единственная походка,обеспечивающая устойчивость – поочередный перенос каждой «ноги» в новоеположение при взаимодействии с опорной поверхностью остальных трех. Сувеличением числа ног шагающей машины увеличивается число вариантовдопустимых походок.Существует достаточно большое количество типов конструкций статическиустойчивых шагающих машин. Большинство из них выполнено на уровнетехническихпредложений,описаниекоторыхизложеновавторскихсвидетельствах и патентах. Однако имеются и действующие модели, иэкспериментальные образцы.

Общим для всех машин является дискретноевзаимодействие «ног» (в дальнейшем стоп или башмаков механизмов шагания),а отличие проявляется в их конструкции, кинематических схемах механизмовшагания и движителей, приводов курсового перемещения, рулевого управления,адаптации и др.Простейшим кинематическим схемам отвечают стопоходящие машины сфиксированной походкой и не имеющие привода рулевого управления,Подп. и датаадаптации и др. Механизм шагания таких машин – это механическая система содной степенью свободы. У наиболее сложных статически устойчивыхшагающих машин механизмы шагания – это механические системы с тремя иболее управляемыми степенями свободы, позволяющими стопе перемещатьсяВзам.

инв. №требуемым образом в пространстве. Управление такими машинами предполагаетналичие бортовых вычислительных комплексов.Целесообразно различать два основных режима эксплуатации статическиИнв. № дубл.устойчивых шагающих машин: режим специального маневрирования имаршевый.РежимманеврированияпредусматриваетреализациюПодп. и датапрограммного движения корпуса шагающей машины при передвижении погрунту, где размеры препятствий соизмеримы с характерными размерамимашины, и обеспечивается согласованным управлением бортовой ЭВМдвижениемИнв.

Характеристики

Список файлов ВКР