АЛГОРИТМИ РУХУ ГЕКСАПОДА ДЛЯ ОМИНАННЯ ПЕРЕШКОД. КУТОВИЙ РУХ

Автор(и)

  • Ілля Платов Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна
  • Олексій Павловський Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», приладобудівний факультет, Україна https://orcid.org/0000-0002-2754-8856
  • Юлія Павловська Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/1970.62(2).2021.249214

Ключові слова:

крокуюча платформа, вентиляційний канал, контроль технічного стану, алгоритми керування, гексапод, статична стійкість, матриця, сервоприводи, діагностика, квадропод, адаптивне керування

Анотація

В даній роботі розглядається можливість застосування крокуючого робота - гексапода для досліджень, контролю стану технічних сухих каналів, замкнутих просторів тощо. Порівняно з існуючими конструкціями, що засто-совуються сьогодні, гексапод має перелік переваг, що робить його більш універсальним засобом, а саме: автономність, за рахунок джерела живлення, встановленого на роботі, конструктивні особливості, що забезпечують його підвищену прохідність по нерівним поверхням. Натомість, такий тип робота вимагає розробку більш складних алгоритмів руху, ніж у випадку з колісними або гусеничними машинами, так як гексапод представляє собою платформу із, рухомими кінцівками, які у свою чергу рухаються за допомогою сервоприводів. Тому рух платформи забезпечується керуванням кожного сервопривода. Окрім цього, додатково обробляється інформа-ція про навколишнє середовище з датчиків-далекомірів, датчиків дотику кінцівки з поверхнею, камерами, аксе-лерометрами і т.п.

Особливу увагу приділено алгоритмам повороту робота, оскільки запропонована сфера застосування накладає обмеження на можливість вільно маневрувати у просторі. Розроблено алгоритм повороту робота в замкну-тих просторах на базі матриць стану кінцівок, що значно спрощує практичну реалізацію та дозволяє легко змінювати тип ходи у процесі роботи гексапода. Також запропоновано введення буферної матриці стану, яка дозволяє запам'ятовувати останнє положення кінцівок робота у випадку його поломки, після ліквідації якої, є можливість продовжити рух із довільного останнього стану. Або повернутися у початкове положення та змінити маршрут.

Універсальність алгоритму дозволяє використовувати його не лише при розробці програмної частини гесапода, а й для інших видів крокуючих роботів. Так як розроблений алгоритм дозволяє легко модифікувати типи ходи на кожній ітерації кроку.

У подальшому планується протестувати даний алгоритм на макеті гексапода та доповнити його необхідними складовими для вертикального переміщення, що є дуже важливим для прохідності в даній сфері застосування.

Біографії авторів

Ілля Платов, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

студент каф. КІОНС

Олексій Павловський, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», приладобудівний факультет

к.т.н.,  доцент каф. КІОНС

Юлія Павловська, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

аспірантка каф. КІОНС

Посилання

Official site Boston Dynamics URL: https://www.bostondynamics.com/

Робот-паук Hexa «выгуливает» комнатные растения на солнце [Електронний ресурс]. Доступно: https://gagadget.com/science/38806-robot-pauk-hexa-vyigulivaet-komnatnyie-rasteniya-na-solntse/#!

Краулеры, роботы ВТД [Електронний ресурс]. Доступно: http://robotrends.ru/robopedia/kraulery-polzayushie-roboty

V. G. Gradeckij, M. YU. Rachkov, Roboty vertikal'nogo peremeshcheniya. Moskva, USSR: Tip. Min. Obrazovaniya RF, 1997. (In Russian)

B. B. V. L. Deepak, M. V. A. R. Bahubalendruni, & B. B. Biswal, «Development of in-pipe robots for inspection and cleaning tasks», International Journal of Intelligent Unmanned Systems, vol. 4, no. 3, рр. 182–210, 2016.

S. Krenich, M. Urbanczyk, “Six-legged walking robot for inspection tasks”, Solid State Phenomena, vol. 180, pp. 137-144, 2012.

S. G. Udovenko, «Nechetkoe upravlenie avtonomnym mobil'nym robotom s podkreplyaemym obucheniem», Sistemi obrobki іnformacії, no 8(145), pp. 56 - 62, 2016. (In Russian)

Cully, J. Clune, D. Tarapore, et al. «Robots that can adapt like animals», Nature, vol. 521, pp. 503–507, 2015. DOI: 10.1038/nature14422

E. V. Poezzhaeva, «Algoritm upravleniya shagayushchego robota pri diagnostike i remonte trudnodostupnyh uchastkov zhilyh i proizvodstvennyh pomeshchenij», Molodoj uchenyj, no 1 (105), pp. 203-205, 2016. (In Russian)

P. Ramdya, R. Thandiackal, R. Cherney, et al. «Climbing favours the tripod gait over alternative faster insect gaits», Nat Commun, vol. 8, 14494, 2017. doi:10.1038/ncomms14494

S. I. Savin, L. YU. Vorochaeva, «Metody upravleniya dvizheniem shagayushchih vnutritrubnyh robotov», Cloud of Science, vol. 5, no 1, pp. 163–195, 2018. (In Russian)

V. V. Lapshin, Mekhanika i upravlenie dvizheniem shagayushchih mashin, Moskva, RF: MGTU im. N.E. Baumana, 2012. (In Russian)

I. Platov, O. Pavlovskyi, “Movement algorithm of an autonomous robot-hexapod for moving in narrow closed spaces”, Bull. Kyiv Polytech. Inst. Ser. Instrum. Mak., is. 61(1), pp. 61–68, 2021. DOI:10.20535/1970.61(1).2021.237103 (In Ukrainian)

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-12-24

Як цитувати

[1]
І. . Платов, О. Павловський, і Ю. Павловська, «АЛГОРИТМИ РУХУ ГЕКСАПОДА ДЛЯ ОМИНАННЯ ПЕРЕШКОД. КУТОВИЙ РУХ», Bull. Kyiv Polytech. Inst. Ser. Instrum. Mak., вип. 62(2), с. 58–64, Груд 2021.

Номер

Розділ

АВТОМАТИЗАЦІЯ ТА ІНТЕЛЕКТУАЛІЗАЦІЯ ПРИЛАДОБУДУВАННЯ