Разделы сайта

Базовые механизмы управления шагающим роботом

При движении в сложных условиях машины с шагающими движителями могут быть более эффективными в сравнении с традиционными транспортными средствами. Использование шагающего способа передвижения дает качественный рост ряда основных показателей транспортных машин по сравнению с колесными и гусеничными движителями. Имеют место принципиально более высокие возможности по адаптации к опорной поверхности и профильная проходимость, высокая маневренность, допускающая перемещение машины в произвольном направлении и повороты на месте, возможность работы на слабых грунтах, возможность управления опорными реакциями и стабилизации положения корпуса при движении.

Природа не создала колеса просто потому, что система рычагов более приспособлена для передвижения по естественному грунту. Этому способствуют свойства опорно-двигательного аппарата шагающего движителя: дискретность колеи и наличие нерабочего пространства ног. Под дискретностью колеи понимают прерывистость контакта движителя, в данном случае с поверхностью передвижения. Под рабочим пространством ног понимается пространство, окружающее корпус, точки которого достижимы для опорного элемента шагающего движителя. Эти свойства шагающего движителя позволяют предполагать высокую опорную и профильную проходимость для искусственных шагающих средств передвижения. Кроме сильно пересеченной местности, для обычного транспорта непроходимой является и среда, приспособленная для обитания человека: здания с узкими проходами, резкими поворотами, лестничными маршами.

Шагающие машины могут успешно использоваться для транспортировки грузов, в том числе и негабаритных, в условиях бездорожья. Также возможно их использование для осуществления различных технологических операций в нефте- и газодобывающих отраслях (в условиях тундры, пустыни, леса и др. сложных условиях). Шагающие машины, благодаря дискретному и близкому к статическому взаимодействию стоп с грунтом, практически не разрушают экологически ранимый почвенный покров. Предполагается использование шагающих робототехнических комплексов для аварийно-спасательных работ в экстремальных условиях и ликвидации последствий природных и техногенных катастроф. Проведение ремонтно-восстановительных работ на очистных сооружениях промышленных предприятий. Возможно использование мобильных робототехнических систем с шагающими движителями в военных целях. Шагающие машины могут оказаться эффективными при ликвидации последствий военных действий, например, для поиска и разминирования мин. Известны разработки шагающих роботов для исследования поверхности планет. Существуют шагающие роботы, для передвижения внутри труб и для вертикального перемещения. В последнее время также становятся популярными шагающие роботы для домашнего сервиса, отдыха, медицины.

В настоящее время разработки шагающих машин ведутся во всех развитых странах. Существует несколько полномасштабных образцов (массой более 1 т) пригодных для реальных транспортно-технологических операций (рис 1). К ним, в частности, относятся шагающая машина ASV (США), предназначенная для передвижения по пересеченной местности, мобильный робот Ambler (США), спроектированный по заказу NASA, шагающий робот MECANT, разработанный в Хельсинкском технологическом университете, а также финская шагающая машина фирмы Plustech, предназначенная для лесного хозяйства. [Чернышев, 2008]

Рис. 1. Шагающие машины «тяжелой» весовой категории (массой более 1 т): ASV (a), Ambler (б), Plustech (в), MECANT (г)

Самое читаемое:

Разработка микроконтроллерного устройства стабилизации температуры
Эффективная организация контроля информации приобретает всё большее практическое значение, прежде всего как условие успешной практической деятельности людей. Объем информации, необходимой для нормального функционирования современного общества, растёт из года в год. На сегодняшний день складывается ситуация, в которой наряду с самой ...