Динамика управляемого движения мобильного робота с двумя независимыми ведущими колесами

  • автор:
  • специальность ВАК РФ: 01.02.06
  • научная степень: Кандидатская
  • год, место защиты: 2010, Курск
  • количество страниц: 140 с. : ил.
  • бесплатно скачать автореферат
  • стоимость: 240,00 руб.
  • нашли дешевле: сделаем скидку
  • формат: PDF + TXT (текстовый слой)
pdftxt

действует скидка от количества
2 диссертации по 223 руб.
3, 4 диссертации по 216 руб.
5, 6 диссертаций по 204 руб.
7 и более диссертаций по 192 руб.
Титульный лист Динамика управляемого движения мобильного робота с двумя независимыми ведущими колесами
Оглавление Динамика управляемого движения мобильного робота с двумя независимыми ведущими колесами
Содержание Динамика управляемого движения мобильного робота с двумя независимыми ведущими колесами
Вы всегда можете написать нам и мы предоставим оригиналы страниц диссертации для ознакомления
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Анализ состояния вопроса
1.1. Общая характеристика мобильных колесных роботов
1.2. Классификация мобильных трехколесных роботов по типу . организации движения
1.3. Аналитический обзор подходов к математическому описанию движения мобильного трехколесного робота с двумя независимыми соосными ведущими колесами
1.4. Описание задачи навигации и управления движением мобильных роботов
1.5. Анализ методов управления движением мобильных колесных роботов вдоль заданной траектории
1.6. Цель и задачи исследований
2. Разработка математической модели мобильного робота с двумя независимыми ведущими колесами
2.1. Описание конструкции мобильного робота с двумя независимыми ведущими колесами
2.2. Вывод уравнений движения робота с двумя независимыми ведущими колесами по горизонтальной шероховатой плоскости
2.3. Разработка системы автоматического управления движением робота
2.4. Разработка алгоритма математического моделирования управляемого движения робота
2.5. Выводы по главе
3. Анализ динамических свойств управляемого движения мобильного робота с двумя независимыми ведущими колесами
3.1. Анализ показателей качества движения робота для различных методов управления
3.2. Анализ динамических свойств движения робота при управлении различными методами
3.3. Определение параметров движения робота, обеспечивающих отсутствие поперечного проскальзывания ведущих колес и отрыва ведущего колеса от горизонтальной опорной плоскости
3.4. Исследование влияния значения коэффициента трения качения на точность отработки заданной траектории
3.5. Выводы по главе
4. Экспериментальные исследования управляемого движения мобильного робота с двумя независимыми ведущими колесами
4.1. Разработка экспериментального образца мобильного робота с двумя независимыми ведущими колесами
4.2. Разработка методики проведения экспериментов
4.3. Результаты экспериментальных исследований управляемого движения робота
4.4. Описание разработанного программного приложения разработки и отладки алгоритмов управления движением робота
4.5. Выводы по главе
Заключение
Литература
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. В настоящее время области применения мобильной робототехники существенно расширяются во. многих отраслях деятельности человека. Особенно это характерно для деятельности, осуществляемой при решении специальных задач, сопряженных с угрозами для здоровья и жизни людей. К таким задачам относятся антитеррористические операции, военные действия, пожаротушение и т. п.
Одним из классов мобильных роботов являются колесные роботы. Такие роботы не могут эффективно передвигаться по неподготовленным поверхностям. Однако в случае с подготовленными поверхностями применение колесных роботов в сравнении с использованием других видов мобильных роботов (например, шагающих) более оправдано в силу превосходства по экономичности, скорости передвижения и простоте управления.
Расширение областей применения колесных роботов определяет рост требований к качеству их функционирования, в частности к быстродействию, которое характеризуется временем отработки заданных участков траекторий, и к точности этой отработки. Различным аспектам проблемы отработки мобильными колесными роботами заданных траекторий движения посвящены работы как отечественных (Буданова В.М., Бурдакова С.Ф., Девянина Е.А., Зенкевича С.Л., Мартыненко Ю.Г., Мирошника И.В., Охоцимского Д.Е., Павловского В.Е., Подураева Ю.В., Стельмакова Р.Э., Формальского А.М. и др.), так и зарубежных ученых (Bastin G., Campion G., Canudas de Wit C., Dixon W., Fung Y.H.,.Isidori А. и др.). Однако вопрос быстродействия и точности движений колесных систем не является окончательно решенным.
В этой связи объективно сложилось противоречие между потребностями практики по применению мобильных колесных роботов и их ограниченными возможностями.

Методы с применением традиционных регуляторов (ПИД-регуляторов, а также их модификаций и упрощений) рассмотрены в работах [20, 49].
В работе [49] напряжения, подаваемые на два электродвигателя трехколесного робота с двумя независимыми ведущими колесами, изменяются пропорционально сигналу оптронной.линейки. В'работе [20] рассматривается метод, предполагающий применение двух локальных регуляторов продольного и поперечного1 движения робота соответственно: Его реализация предусматривает определение ошибки скорости поступательного'движения робота, ошибки курсовой ориентации и ортогонального отклонения. Ошибка скорости поступательного движения учитывается при управлении продольным движением, ортогональное отклонение и ошибка курсового угла, а также их производные — при управлении поперечным движением.
В работах [6, 28, 121] рассмотрены методы, основанные на технологии нечеткого логического вывода: В рамках этих работ решаются задачи синтеза закона управления .движением робота на основе его качественного описания. Возможность такого синтеза с применением нечеткой логики обосновывает использование этого математического аппарата.
В работе [28] на базе алгоритма нечеткого логического вывода Мамда-ни по значениям ортогонального и курсового отклонения рассчитываются требуемые линейная скорость движения робота и угловая скорость его платформы. Значения этих скоростей на базе указанного алгоритма рассчитываются и в работе [6], но этот расчет осуществляется по расстоянию между роботом и подвижным целевым объектом, а также углу между направлением движения робота и направлением на цель. Следует отметить, что в этом случае рассматривается задача управления движением робота, следящего за подвижным объектом на некотором фиксированном расстоянии, а не задача управления движением вдоль заданной траектории. Однако упоминание такого метода уместно, так как он реализует принципы управления по отклонению от требуемого положения, соответствующие траєкторному управлению.
Вы всегда можете написать нам и мы предоставим оригиналы страниц диссертации для ознакомления

Рекомендуемые диссертации данного раздела