125913 (717676), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

вытекающему из (3.1) и (3.3).

Теперь рассмотрим боковое движение. Начинаем движение снова из состояния покоя 0 см. рис. 4.

Рис. 4. Боковое движение трехзвенника

1) Выполним медленное движение, изменив угол α₁ от 0 до -β, а а₂ – от 0 до β. Трехзвенник перейдет в состояние 1 на рис. 4.

2) Выполним быстрое движение типа 2, изменив угол α₁ от -β до β, а α₂ – от β до -β. Трехзвенник перейдет в состояние 2 на рис. 4.

3) Выполним медленное движение, изменив угол α₁ от β до -β, а α₂ – от -β до β. Трехзвенник перейдет в состояние 3 на рис. 4.

Состояние 3 идентично состоянию 1. Цикл из быстрого и медленного движений можно повторять. Чтобы в конце движения привести трехзвенник из состояния 3 в исходное состояние 0, достаточно выполнить медленное движение, изменив α₁ от -β до 0, а α₂ – от β до 0.

Полное смещение трехзвенника за цикл определяется при помощи формул (3.7). Имеем

Средняя скорость бокового движения равна υ₂=Δ_оуТ^-1, где время медленного движения Т и угол β должны удовлетворять неравенству

вытекающему из (3.1) и (3.4).

Чтобы повернуть трехзвенник, находящийся первоначально в состоянии 0 на рис. 5, выполним следующие движения (здесь всегда α₁≡ α₂).

1) При помощи медленного движения изменим α₁= α₂ от 0 до α°.

Трехзвенник перейдет в состояние 1 на рис. 5.

2) При помощи быстрого движения типа 3 изменим α₁= α₂ от α⁰ до α¹. При этом корпус повернется на угол ΔΘ, трехзвенник перейдет в состояние 2 на рис. 5.

Данные движения можно повторять. Чтобы из состояния 2 привести трехзвенник в прямолинейное состояние, нужно выполнить медленное движение, изменив α₁= α₂ от α¹ до 0. В результате трехзвенник повернется на месте на угол ΔΘ.

Рис. 5. Поворот трехзвенника.

Выводы

Как показано, плоский многозвенник может перемещаться по шероховатой горизонтальной плоскости в любом направлении, а также поворачиваться под действием внутренних управляющих моментов, приложенных к его шарнирам. Предложены простые конструктивные способы этих движений, даны достаточные условия их осуществимости, оценены смещения и скорости. Отметим отличительные особенности рассмотренного способа движения по сравнению с другими способами перемещения аппаратов и животных, использующими колеса, ноги, гусеницы.

Рассматриваемые движения происходят исключительно в горизонтальной плоскости, тело контактирует с плоскостью все время одними и теми же своими точками. Все точки тела движутся параллельно этой плоскости, а управляющие моменты перпендикулярны ей. Поэтому размеры тела по вертикали (высота аппарата) могут быть малыми. Высота же колесного или шагающего аппарата ограничена снизу размерами колес или ног.

Для реализации произвольных движений достаточно двух или даже одного двигателя, установленных в шарнирах (для шагающего аппарата требуется не менее двух двигателей для каждой ноги).

Конструкция аппарата и способ движения весьма просты. Эти особенности могут быть полезны при создании мобильных роботов малых размеров.

Список источников

1. Зенкевич С.Л., «Моделирование движения мобильного колесного робота по сложному маршруту», издательство Московского университета, 2000 г.

2. Мартыненко Ю.Г., «Проблема управления и динамика мобильных роботов», Новости искусственного интеллекта, 2002 г., №4 (52).

3. Сайт: www.robot.com.

Характеристики

Список файлов реферата