Динамічна модель антропоморфного крокуючого апарата з врахуванням моментів та сил взаємодії з опорною поверхнею
DOI:
https://doi.org/10.20535/1560-8956.26.2015.45527Ключові слова:
Антропоморфний крокуючий апарат, динамічна модель, багато тільна динаміка, опорна поверхня, сила реакції опорної поверхні, управління рівновагоюАнотація
У роботі побудовано двовимірну математичну модель динаміки антропоморфного крокуючого апарата, яка характеризується сімома твердотілими ланками, дванадцятьма ступенями свободи у кінематичних парах і шістьма ступенями свободи апарата відносно базової системи координат. У якості базової точки, на моделі визначено точку стопи. Показана модель характеризується інваріантністю масо габаритних параметрів та чутливістю до напрямів сил і моментів, що діють на апарат. Концептуальною особливістю моделі є можливість застосовувати будь яку точку на стопі апарата для визначення величини реакції опори в ній. Також у публікації проведено аналіз значної кількості класичних та сучасних підходів до формалізації динаміки крокуючих апаратів та визначено спільні принципи до побудови подібних моделей.
Посилання
Muybridge E., Animals in Motion, Dover Publ., New York, 1957
Frank A.A., McGhee R.B., Some Considerations Relating to the Design of Autopilots for Legged Vehices, J. Terramech., 6, 1 (1969)
Pai A.L., Stability and Control of Legged Locomotion System, Ph.D.Thesis, Ohio State Univ., Columbus, Ohio, 1971
Chow C. K., Jacobson D.H., Studies of Human Locomotion via Optimal Programming, Tech. Rep. # 617, Div. Eng a. Appl. Phys., Harvard Univ., Cambridge, Mass., 1970
Артоболевский И.И., Теория механизмов и машин, М., 1952
Tomovic R., A General Theoretical of Creeping Displacement, Cybernetics, 4 (1961)
Tomovic R., McGhee R. B., A Finite State Approach to the Synthesis of Bioengineering Control Systems, IEEE Trans. On Human Factors in Electronics, 7 №2, June (1966).
Vukobratovic M., Contribution to the Study of Antropomorphic Systems, Kybernetika (Praha), No. 3 (1972)
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 — 2013.
Ткач М., Гуменный Д. Компютерное моделирование антропоморфного шагающего аппарата с сенсорной опорой/ Bulgarian Journal for Engineering Design, issue 23, July 2014
Volpe R., "2014 Robotics Activities at JPL," International Symposium on Artificial Intelligence, Robotics and Automation in Space (i-SAIRAS), Montreal, Canada, 17 June 2014.
McGeer T., Passive Dynamics Walking. School of Engineering Science Simon Fraser University Burnaby, British Columbia, Canada V5A 1S6
Величенко В.В. Матрично-геометрические методы в механике с приложениями к задачам робототехники. Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. - 280 c. - (Научные основы робототехники).
Choi J.H., Morris B. Feedback Control of Dynamic Bipedal Robot Locomotion, Eric R. Westervelt, Jessy W. Grizzle, Christine Chevallereau
Chemori. A , Le Floch S., Krut S. and Dombre S.,A Control Architecture With Stabilizer For 3D Stable Dynamic Walking of SHERPA Biped Robot on Compliant Ground
Huy T.D., Cuong N.C., Phuong N.T. “Control of Biped Robot with Stable Walking ”
Khalil W., Dombre E. Mod ́ lisation identification et commande e des robots. Hermes Science, 1999
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у нашому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована нашим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у нашому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення рукопису роботи авторами в мережі Інтернет (наприклад, на arXiv.org або на особистих веб-сайтах). Причому рукописи статей можуть бути розміщенні у відкритих архівах як до подання рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання. Це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії, позитивно позначається на оперативності ознайомлення наукової спільноти з результатами Ваших досліджень і як наслідок на динаміці цитування вже опублікованої у журналі роботи. Детальніше про це: The Effect of Open Access.
