Моделирование динамики четырехногого мехатронного шагающего устройства в пакете MATLAB Simulink

Авторы: Вечерин Я.А.
Опубликовано в выпуске: #12(29)/2018
DOI: 10.18698/2541-8009-2018-12-412
Раздел: Машиностроение и машиноведение | Рубрика: Роботы, мехатроника и робототехнические системы
Ключевые слова: мехатронное шагающее устройство, кинематическая конструкция, математическое моделирование, параметры движения, энергоэффективность, электрический привод, механическая мощность, механическая работа
Опубликовано: 14.12.2018

Актуальной проблемой является определение энергоэффективности мехатронных шагающих устройств. Статья посвящена математическому моделированию динамики и сравнительному анализу энергоэффективности объекта исследования и лучших зарубежных аналогов. Объект исследования — четырехногое мехатронное шагающее устройство, защищенное патентом РФ № 2642020. Цель исследования — определить энергоэффективность объекта методом математического моделирования. В результате эксперимента определена максимальная скорость передвижения устройства базовой походкой типа «рысь». Полученные результаты показывают более высокую энергоэффективность объекта исследования по сравнению с аналогами, что делает устройство более дешевым в изготовлении и привлекательным для коммерческого использования. Подобные устройства многофункциональны в повседневной жизни и в быту. Их можно применить для переноса малогабаритных грузов при отсутствии лифтов в малоэтажных частных домах, наблюдения передвижения по территории дома и оповещения пользователя о пожаре.

Литература

[1] Близнец П.М., Коновалов К.В., Близнец М.П., Лапшов В.С., Метасов И.Е., Артамонов Ю.П., Бошляков И.А. Шагающее устройство. Патент 2642020 РФ. Заявл. 24.06.2016, опубл. 23.01.2018.

[2] Близнец П.М. Транспортирующее устройство. Патент 2033955 РФ. Заявл. 04.01.1991, опубл. 30.04.1995.

[3] Hutter M. Design and control of legged robots with compliant actuation. Master of Science Diss. ETH Zurich, Switzerland, 196 p.

[4] Spot mini. URL: https://www.bostondynamics.com/spot-mini (дата обращения 15.04.2018).

[5] Hutter M., Gehring Ch., Jud D., et al. ANYmal - a highly mobile and dynamic quadrupedal robot. IEEE/RSJ IROS, 2016, pp. 38–44.

[6] Близнец П.М., Рубцов В.И., Коновалов К.В., Бошляков И.А. Домашний охранный робот на базе шагающего движителя. Символ науки, 2017, т. 2, № 3, с. 14‒20.

[7] Лапшин В.В. Механика и управление движением шагающих машин. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012, 199 с.

[8] Вечерин Я.А. Исследование энергоэффективности четырёхногих мехатронных шагающих устройств. Политехнический молодежный журнал, 2018, № 8. URL: http://ptsj.ru/articles/362/362.pdf.