Математичне моделювання кінематичних зв’язків антропоморфного крокуючого апарата

Автор(и)

  • Михайло Мартинович Ткач к.т.н., доцент кафедри технічної кібернетики НТУУ «КПІ», завідуючий кафедри технічної кібернетики, Україна https://orcid.org/0000-0002-7152-4720

DOI:

https://doi.org/10.20535/1560-8956.25.2014.39192

Ключові слова:

Антропоморфний крокуючий апарат, кінематична модель, матриця повороту, матриця переміщення, рівновага антропоморфного апарата, крокуючий робот, виродження матриці

Анотація

У роботі побудовано тривимірну математичну модель кінематичних зв'язків антропоморфного крокуючого апарата, який характеризується сімома твердотілими ланками, дванадцятьма ступенями свободи у кінематичних парах і шістьма ступенями свободи апарата відносно базової системи координат. Для формалізації моделі використано матриці направних косинусів та матриці переносу. Для формалізованого опису взаємодії антропоморфного крокуючого апарата з відповідною опорною поверхнею використано тривимірне подання стоп апарата. Координати точок – шарнірів моделі апарата сформовані за даними отриманими емпіричним шляхом. У результаті проведення моделювання виявлені недоліки застосування математичних методів напрямних косинусів, що призводить до індефірентності поведінки моделі у декількох критичних точках. Також, застосування матриці направних косинусів призвело до потреби у корекцію положення всіх точок апарата, для чого було застосовано матрицю переміщення.

Посилання

Vukobratovic M. Towards a unified understanding of basic notions and terms in humanoid robotics/ M. Vukobratovic, B. Borovac, V. Potkonjak. Robotica 25, 2007 – 450 p.

Shabana, Ahmed A. Computational dynamics/ Ahmed A. Shabana.- 3rd ed., 2010 168 p.

Белецкий В.В. Двуногая ходьба: модельные задачи динамики и управления / В.В. Белецкий. - М.: Наука. Главная редакция ФМ лытературы, 1984. - 288с.

van Oort, Gilu. Strategies for stabilizing a 3D dynamically walking robot/G. van Oort. - Report nr. 023CE2005 Controll Enginiring EE-Math-CS University of Twente. - 2005. - 87 p.

McGeer T. Passive Dynamic Walking/ T. McGeer. - CSS-IS-TR, 1988. – 88 p.

W. Blajer. Measur. Control/W. Blajer, W. Schiehlen. – ASME 1992. P. 30-42.

Бордюг Б.А. Задачи управления шагающими аппаратами/ Б.А. Бордюг, А.Б. Ларин, А.Г. Тимошенко. - Киев : Наук. Думка, 1985. - С 52-60.

Gruber S. Proceedings of the Thirteenth/ S.W. Gruber ISM-IFToMM Symposium (Springer-Verlag, Wien, 2000). P. 433-433.

Yang L. Robotica/ Yang L., C. Chew, T. Zielinska. Report nr. 025CE2005 Controll Enginiring EE-Math-CS University of Twente. - 2005. - 87 p. 25, 549 (2005). P. 14-18.

Braun D.J BiPed robotics/ D.J. Braun, M. Goldfarb. IEEE Trans. Robot. 25, 1292 (2009). P. 22-42.

Vukobratovic M. Biological principes of control selection for a humanoid robot's dynamic balance preservation. /M. Vukobratovic. International Journal of Humanoid Robots. Vol. 5, No. 4 (2008) 639-678

Gumennuy D.A Hybrid Control Method for Stabilizing if Walking Robot on Irregular Surface Using Plantar Pressure Sensors./ Dmytro Gumennuy, Mikhail Tkach, Alexey Chkalov. ECCOMAS Multibody Dynamics 2013 1-4 July, 2013, University of Zagreb, Croatia, pp. 307 – 309

Ткач М.М. Моделювання руху антропоморфного крокуючого апарата на довільній твердній поверхні./ Ткач М.М., Гуменний Д.О., Якуніна Н.О. Адаптивні системи автоматичного управління. - 2012. - № 21(41). - С. 114-122.

Ткач М.М. Керування рівновагою антропоморфного крокуючого апарата за інформацією про екстремуми на поверхні руху/ Ткач М.М., Гуменний Д.О. Стратегии качества в промышленности и образовании, Proc. of Annual Conf. 2012.

Ткач М.М. Система управління дотримання рівноваги антропоморфним крокуючим апаратом/ Ткач М.М., Гуменний Д.О. Адаптивні системи автоматичного управління. - 2014 No 1. - с. 61 — 79

##submission.downloads##

Опубліковано

2014-10-16