Согласно общепринятой классификации, шагающие машины можно разделить на следующие категории, характеризуемые способом построения траектории движения опоры или управления ей: на основе замкнутых рычажных систем; с моделированной траекторией; с педипуляторным управлением и адаптивные.
Шагающие машины на основе замкнутых рычажных систем обеспечивают неизменную траекторию опоры. В качестве механизма шагания либо используется готовый механический преобразователь, либо по выбранной оптимальной траектории синтезируется нужный механизм. К характерным недостаткам этого класса машин можно отнести неравномерность вращения ведущего вала привода; отсутствие управления высотой машины; отсутствие возможности выбора точки опоры и др.
Более эффективным передвижением обладают шагающие машины с гибкой моделированной траекторией. В этом случае выбранная номинальная траектория может изменяться оператором по нужным параметрам. Существенный недостаток данного типа машин заключается в проблеме обеспечения устойчивости и простого способа управления.
Шагающие машины с педипуляторным управлением основаны на использовании обратной силовой связи. Человек контролирует свои физические действия посредством нескольких органов чувств, а основной механизм шагания реагирует на усилие и перемещение конечностей человека. При этом часть усилия на механизме шагания в виде отраженного сигнала через обратную силовую связь воздействует на органы чувств человека, воспроизводя в соответствующем масштабе реальную физическую картину внешнего воздействия. Другим направлением в создании систем с педипуляторным управлением явилось создание так называемых антропоморфных экзоскелетонов, крепящихся на тело человека в виде скафандра и предназначенных, во-первых, для увеличения силовых возможностей человека, во-вторых, для реабилитации двигательных функций парализованных больных. Шагающие машины с педипуляторным управлением имеют существенный недостаток - движение осуществляется при непосредственном участии человека и при этом интенсивность работы машины определяется физическими возможностями оператора.
Еще одним направлением является создание адаптивных шагающих машин, в которых человеческие возможности с точки зрения мышления и органов чувств заменяются датчиками адаптации и вычислительной техникой. Продолжающиеся успешные разработки систем управления и адаптации позволяют надеяться на возможность создания подобных шагающих механизмов, представляющих практический интерес. Машины этого направления имеют много общего и развиваются параллельно с промышленными роботами и манипуляторами, управляемыми от ЭВМ. [Афанасьев и др. 2005]
Среди известных механизмов шагания наиболее широко исследованы телескопическая, ортогональная, пантографная схемы (рис. 5) и плоские цикловые механизмы (рис. 6). Телескопическая, ортогональная и пантографные схемы, как правило, представляют собой плоские механизмы шагания. Возможно использование телескопических, ортогональных и пантографных пространственных схем. В этом случае их габариты значительно возрастают. «Лошадиная» и инсектоморфная (в частном случае антропоморфная) являются пространственными схемами. Эти схемы зачастую копируют конечности животных и насекомых (рис. 7). [Чернышев, 2008]
Самое читаемое:
Модификация метода наименьших квадратов Прони
При
передаче и хранении аналоговых сигналов могут происходить искажения или потери
участков данных[1,2]. Это могут быть нерегулярные сбои в телеметрических
каналах, механические повреждения носителей аудиозаписей (аудиокассет или
грампластинок) и другие подобные ситуации, общим в которых является
нерегулярность следования поврежден ...