Выбор математической модели движения мобильного робота и способа определения опорной поверхности

Авторы: Зуев Е.С.
Опубликовано в выпуске: #7(36)/2019
DOI: 10.18698/2541-8009-2019-7-502
Раздел: Машиностроение и машиноведение | Рубрика: Роботы, мехатроника и робототехнические системы
Ключевые слова: мобильный робот, математическая модель, опорная проходимость, гусеничный движитель, робототехнический комплекс, автономное движение, адаптивный регулятор, грунт
Опубликовано: 30.07.2019

Рассмотрена проблема обеспечения автономного движения гусеничного мобильного робота среднего класса. Выполнен анализ существующих математических моделей движения мобильных роботов с учетом опорной поверхности. Показана пространственная модель движения гусеничного мобильного робота, модель плоско-параллельного движения, учитывающая буксование гусениц обоих бортов, модель неравномерного поворота а также математическая модель, описывающая отдельно прямолинейное движение и поворот. Проводится анализ методик определения свойств опорной поверхности для автономного гусеничного мобильного робота тяжелого класса. На основании проведенных исследований сделаны выводы о применимости предложенных математических моделей и методик определения свойств опорной поверхности на практике. Разработаны этапы для моделирования адаптивного регулятора движения мобильного робота.

Литература

[1] Амин Н.М. Управление движением гусеничных мобильных роботов в недетерминированных условиях. Автореф. ... дисс. канд. тех. наук. Новочеркасск, ЮФУ, 2016.

[2] Носков В.П., Рубцов В.И., Рубцов И.В. Математические модели движения и системы технического зрения мобильных робототехнических комплексов. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015.

[3] Забавников Н.А. Основы теории транспортных гусеничных машин. М., Машиностроение, 1975.

[4] Машков К.Ю., Рубцов В.И., Рубцов И.В. Состав и характеристики мобильных роботов. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014.

[5] Котиев Г.О., Сарач Е.Б. Комплексное подрессоривание высокоподвижных двухзвенных гусеничных машин. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010.

[6] Беккер М.Г. Введение в теорию систем местность – машина. М., Машиностроение, 1973.

[7] Никитин А.О., Сергеев Л.В. Теория танка. М., Изд-во академии БТВ, 1962.

[8] ГОСТ 19912-2001. Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием. М., Изд-во стандартов, 2001.

[9] Garciano L.O., Upadhyaya S.K., Jones R.A. Measurement of soil parameters useful in predicting tractive ability. J. Terramechanics, 2010, vol. 47, no. 5, pp. 295–305. DOI: 10.1016/j.jterra.2010.07.002 URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022489810000583

[10] Wills B. The design and development of a hydraulic bevameter. J. Terramechanics, 1964, vol. 1, no. 1, pp. 91–97. DOI: 10.1016/0022-4898(64)90125-9 URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0022489864901259

[11] Upadhyaya S.K., Wulfsohn D., Mehlschau J. An instrumented device to obtain traction related parameters. J. Terramechanics, 1993, vol. 30, no. 1, pp. 1–20. DOI: 10.1016/0022-4898(93)90027-U URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/002248989390027U

[12] Nama J.S., Park Y.J., Kim K.U. Determination of rating cone index using wheel sinkage and slip. J. Terramechanics, 2010, vol. 47, no. 4, pp. 243–248. DOI: 10.1016/j.jterra.2010.02.002 URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022489810000054

[13] Машков К.Ю., Рубцов В.И., Штифанов Н.В. Автоматическая система обеспечения опорной проходимости мобильного робота. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2012, вып. Специальная робототехника, с. 95–106.

[14] Вазаев А.В., Носков В.П., Рубцов И.В. и др. Распознавание объектов и типов опорной поверхности по данным комплексированной системы технического зрения. Известия ЮФУ. Технические науки, 2016, № 2(175), с. 127–139.