КОНЦЕПЦІЯ СТВОРЕННЯ КЕРОВАНИХ АВТОМАТИЗОВАНИХ КРОКУЮЧИХ ПЛАТФОРМ З ЧОТИРМА КІНЦІВКАМИ

Автор(и)

  • Oleksii Pavlovskyi Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-2754-8856
  • Ilya Platov Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна
  • Diana Pivtorak Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/1970.59(1).2020.210023

Ключові слова:

крокуюча платформа, концепція створення, алгоритм створення, ARM, STM32, ARDUINO, мікроконтролер, сервоприводи, кінематика, гексапод, квадропод

Анотація

У статті запропоновано концепцію побудови керованих крокуючих платформ із чотирма кінцівками. Ці платформи можуть бути використані в ході військових, виробничих, будівельних, пошукових і рятувальних операцій. Оскільки існуючі розробки є доволі перспективними, то кожен існуючий прототип, що підтвердив свою ефективність, використовується для подальшої модернізації або розробки типових конструкцій. Найчастіше, більшість використовуваних крокуючих платформ має шість рухомих кінцівок, т.з. гексаподи, у статті приділено увагу конструкції, що використовує чотири рухомі кінцівки, що зменшує витрати на виготовлення подібних платформ, причому не залежно від розмірів, потужності та сфери застосування.

Особливістю даного типу крокуючих роботів є складність побудови та правильного підбору складових, їх характеристик, розташування, керуючих алгоритмів тощо. Не дивлячись на існуючі зразки таких відомих компаній як Boston Dynamics, Mechanized Propulsion Systems, немає єдиної концепції створення крокуючих платформ, тому метою даної роботи є намагання об’єднати в єдину концепцію найбільш ефективні загально доступних прийомів для створення крокуючих керованих автоматизованих платформ із чотирма кінцівками. 

У статті описані необхідні конструктивні елементи, які використовуються для побудови простого крокуючого робота, а саме приводи, елементи рухомих опор, обчислювальне ядро, чутливі елементи. Показані варіанти розташування елементів для більшої стійкості конструкції. В результаті, використовуючи розроблену концепцію, запропоновано побудувати квадропод для подальшого проведення експериментальних досліджень, що дозволить підтвердити ефективність і достовірність запропонованої концепції. Також необхідно зазначити, що у роботі розглядаються питання, що стосуються лише механічної частини конструкції, а питання алгоритмів керування, особливостей їх програмування, прийому та обробки керуючих сигналів, питання споживання енергії та ін. будуть розглянуті у подальших працях.

Біографії авторів

Oleksii Pavlovskyi, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

к.т.н., доцент кафедри ПСОН

Ilya Platov, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

кафедра ПСОН

Diana Pivtorak, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

к.т.н., доцент кафедри ПСОН

Посилання

E.I. Yurevich. Osnovyi robototehniki: Uchebnoe posobie, 4-e izd., pererab. i dop. SPb, Ru: BHV-Peterburg, 2017, 368 p. (in Russian)

. Official page Boston Dynamics [Online]. Available: https://www.bostondynamics.com/

. Official page Mechanized Propulsion Systems [ Online]. Available: https://www.mechaps.com/

. K. Fu, R. Gonsales, K. Li, Robototehnika. Moskov, SSSR: Izd-vo: Mir, 1989, 624 p. (in Russian)

. E. Nakano Vvedenie v robototehniku, Moskov, Ru: Izd-vo: Mir, 1988,. 334 p. (in Russian)

. Kak nastroit PID-regulator dlya gonochnogo robota? [Online]. Available: http://edurobots.ru/2019/01/pid/ (in Russian)

. I. M. Platov, O. M. Pavlovskyi, “Vymiriuvannia chasu roboty funktsii chyselnoho intehruvannia na mikrokontrolerakh STM32F303VCT6, ATmega328P.”, in XII Vseukrainska naukovo-praktychna konferentsiia Pohliad u maibutnie pryladobuduvannia, KPI im. Ihoria Sikorskoho, Kyiv , 2019. p. 42–45. (in Ukrainian)

. STM32 Nucleo Boards [Online]. Available: https://www.st.com/en/evaluation-tools/stm32-nucleo-boards.html

. I. M. Platov, O. M. Pavlovskyi, “Perevahy vykorystannia vidladochnykh plat STM32DISCOVERY u navchalnomu protsesi na kafedri PSON” in XI Naukovo-praktychna konferentsiia Pohliad u maibutnie pryladobuduvannia, KPI im. Ihoria Sikorskoho, Kyiv, pp. 49–52, 2018.(in Ukrainian)

. PCA9685 [Online]. Available: https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/PCA9685.pdf

. M.Raibert, K.Blankespoor, G.Nelson, R. Playterand the BigDog Team. “BigDog, the Rough-Terrain Quaduped Robot”, Boston Dynamics, In: Proc: The IFAC Workshop on Navigation, Guidance and Control, IFAC NGCUV 2008, Killaloe, Ireland, April 8-10, 2008.

. V. V. Avtrutov. Ispyitaniya inertsialnyih priborov: Uchebnoe posobie. K.:NTUU KPI im. Igorya Sikorskogo, 2016, 205 p. (in Russian)

. T. Okosi. Volokonno-opticheskie datchiki, Leningrad: Izd-vo: Energoatomizdat, 1990, 256 p. (in Russian)

. Ultrazvukovye datchyky [Online]. Available: http://electricalschool.info/automation/1548-ultrazvukovye-datchiki.html (in Russian)

. Ultrasonic Sensor SU04 User Manual. [Online]. Available:: http://img.banggood .com/file/products/20180629054243RadiolinkUltrasonicSensorSU04UserManual-2018.6.9.pdf

. VL53L0X. [ Online]. Available: https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/ datasheet/group3/b2/1e/33/77/c6/92/47/6b/DM00279086/files/DM00279086.pdf/jcr:content/translations/en.DM00279086.pdf

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-07-20

Як цитувати

[1]
O. Pavlovskyi, I. Platov, і D. Pivtorak, «КОНЦЕПЦІЯ СТВОРЕННЯ КЕРОВАНИХ АВТОМАТИЗОВАНИХ КРОКУЮЧИХ ПЛАТФОРМ З ЧОТИРМА КІНЦІВКАМИ», Bull. Kyiv Polytech. Inst. Ser. Instrum. Mak., вип. 59(1), с. 79–86, Лип 2020.

Номер

№ 59(1) (2020)

Розділ

АВТОМАТИЗАЦІЯ ТА ІНТЕЛЕКТУАЛІЗАЦІЯ ПРИЛАДОБУДУВАННЯ

Ліцензія

Авторське право на публікацію залишається за авторами.

Автори можуть використовувати власні матеріали в інших публікаціях за умови посилання на збірник наукових праць "Вісник Київського політехнічного інституту. Серія ПРИЛАДОБУДУВАННЯ" як на перше місце видання та на Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»  як на видавця.

Автори публікують свої статті в збірнику на умовах ліцензії Creative Commons:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  3. Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на динаміці цитування опублікованої роботи.

 Видавець (КПІ ім. Ігоря Сікорського) має право за будь-якого використання цього видання зазначати своє ім'я або вимагати такого зазначення.

Редакційна колегія залишає за собою право розміщувати опубліковані в збірнику статті в різних інформаційних базах для надання відкритого доступу до матеріалів з метою популяризації наукових досліджень та підвищення цитованості авторів.