Моделирование движения прыгающего робота

Авторы: Рубцов П.В.
Опубликовано в выпуске: #11(52)/2020
DOI: 10.18698/2541-8009-2020-11-653
Раздел: Машиностроение и машиноведение | Рубрика: Роботы, мехатроника и робототехнические системы
Ключевые слова: математическая модель, MATLAB Simulink, прыгающий робот, управление, пятизвенный прыгающий робот, моделирование движения, алгоритм управления движением, MATLAB App designer
Опубликовано: 26.11.2020

Рассмотрен вопрос актуальности прыгающих роботов в настоящее время, а также их потенциальные возможности. Проведен сравнительный анализ моделей прыгающих роботов, оценены их преимущества и недостатки. Выполнено моделирование прыжка и приземления выбранного робота на основе его математической модели, включающей в себя семь последовательных этапов движения конструкции и ее звеньев, в программе MATLAB Simulink. В полученной модели были реализованы базовые элементы управления. Описаны особенности состояния отдельных звеньев в зависимости от текущего состояния системы в целом. Разработан графический интерфейс для проведения симуляций при различных значениях параметров. Приведены результаты моделирования перемещения данного робота при различных конструкционных, внешних и целевых параметрах.

Литература

[1] Ackerman E. Boston dynamics sand flea robot demonstrates astonishing jumping skills. Proc. IEEE Conf. on Robotics and Automation, 2012, pp. 156–163.

[2] Ворочаева Л.Ю., Мальчиков А.В., Савин В.И. Конструктивные особенности и классификация прыгающих роботов. Cloud of science, 2018, № 3, с. 473–497.

[3] Ворочаева Л.Ю., Яцун С.Ф. Математическое моделирование управляемого движения колесного пятизвенного прыгающего робота. Изв. РАН. ТиСу, 2015, № 4, с. 68–93. DOI: https://doi.org/10.7868/S0002338815030166

[4] Яцун С.Ф., Волкова Л.Ю. Моделирование движения многозвенного прыгающего робота и исследование его характеристик. Изв. РАН. ТиСУ, 2013, № 4, с. 137–149. DOI: https://doi.org/10.7868/S0002338813030153

[5] Яцун С.Ф., Лупехина И.В. Исследование управляемого движения прыгающего миниробота. Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки, 2011, № 2, с. 10–15.

[6] Яцун С.Ф., Волкова Л.Ю., Ворочаев А.В. Прыгающий робот для проведения поисковых работ. Экстремальная робототехника, 2013, № 1, с. 152–165.

[7] Лапшин В.В. Динамика и управление движением прыгающего аппарата. Изв. АН СССР. МТТ, 1983, № 5, с. 42–51.

[8] Legacy robots. bostondynamics.com: веб-сайт. URL: https://www.bostondynamics.com./legacy (дата обращения: 03.08.2020)

[9] Демченко Н.И., Масанов Д.В. Применение механизма Stateflow в задачах автоматического регулирования. Инновационное развитие техники и технологий в промышленности. М., РГУ им. А.Н. Косыгина, 2020, с. 162–166.

[10] Десятов А.Д., Сирота А.А. Имитационное моделирование сложных динамических систем в интегрированной инструментальной среде MATLAB + Simulink + Stateflow. Вестник ВГУ. Сер. Системный анализ и информационные технологии, 2006, № 2, с. 62–69.