Вестник БГУ. Математика, информатика
Библиографическое описание:
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПРОСКАЛЬЗЫВАНИЯ ТРЕХЗВЕННОГО МОБИЛЬНОГО КОЛЕСНОГО РОБОТА // Вестник БГУ. Математика, информатика. - 2024. №2. . - С. 30-42.
Заглавие:
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПРОСКАЛЬЗЫВАНИЯ ТРЕХЗВЕННОГО МОБИЛЬНОГО КОЛЕСНОГО РОБОТА
Финансирование:
Исследование выполнено в рамках выполнения государственного задания Минобрнауки России (FZZN-2020-0011).
Коды:
Аннотация:
В работе рассмотрена методика определения бокового проскальзывания колес мобильного трехзвенного робота при помощи оптической системы захвата движения. Мобильный трехзвенный колесный робот представляет собой колесную платформу, состоящую из трех сопряженных между собой звеньев. В движение мобильный трехзвенный робот приводится серво- приводами, расположенными в сочленениях звеньев, за счет их согласованного периодического вращения. При несогласованном вращении сервоприводов во время движения мобильного трехзвенного робота может возникать проскальзывание. Минимальная величина проскальзывания является критерием правильности расчета и реализации управления. Определение проскальзывания для мобильного трехзвенного робота осуществляется в работе за счет приведенной методики с применением оптической системы захвата движения. В дальнейшем методика будет использоваться для планирования движения многозвенных мобильных роботов.
Ключевые слова:
мобильный колесный многозвенный робот, методика определения проскальзывания, алгоритм точного позиционирования марке- ров Vicon.
Список литературы:
Крючков Б. И., Карпов А. А., Усов В. М. Перспективные подходы к при- менению сервисных роботов в области пилотируемой космонавтики // Информатика и автоматизация. 2014. Т. 1, № 32. С. 125–151.
Рогаткин Д. А., Лапитан Д. Г., Лапаева Л. Г. Концепция мобильных автономных сервисных роботов для медицины // Биомедицинская ра- диоэлектроника. 2013. № 5. С. 46–56.
Чиров Д. С., Новак К. В. Перспективные направления развития робото- технических комплексов специального назначения // Вопросы безопас- ности. 2018. № 2. С. 50–59.
Технологии модернизации и очувствления мобильных роботов специаль- ного назначения / В. Е. Пряничников, В. П. Андреев, К. Б. Кирсанов [и др.] // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2011. Т. 116, № 3. С. 166–171.
Malu S. K. et al. Kinematics, localization and control of differential drive mobile robot. Global Journal of Research In Engineering. 2014; 14 (1): 1–9.
Stefek A. et al. Energy comparison of controllers used for a differential drive wheeled mobile robot. IEEE Access. 2020; 8: 170915–170927.
Kassaeiyan P., Alipour K., Tarvirdizadeh B. A full-state trajectory tracking controller for tractor-trailer wheeled mobile robots. Mechanism and Machine Theory. 2020; 150: 103872.
Liu Z. et al. Trajectory planning and robust tracking control for a class of active articulated tractor-trailer vehicle with on-axle structure. European Journal of control. 2020; 54: 87–98.
Laumond J. P. Controllability of a multibody mobile robot. IEEE Transactions on Robotics and Automation. 1993; 9 (6): 755–763.
Michalek M. M. Trailer-maneuverability in n-trailer structures. IEEE robotics and automation letters. 2020; 5 (4): 5105–5112.
Kuleshov A. S. Further development of the mathematical model of a snakeboard. Regular and Chaotic Dynamics. 2007; 12: 321–334.
Bullo F., Lewis A. D. Kinematic controllability and motion planning for the snakeboard. IEEE Transactions on Robotics and Automation. 2003; 19 (3): 494–498.
Shammas E., De Oliveira M. Motion planning for the snakeboard. The International Journal of Robotics Research. 2012; 31 (7): 872–885.
Yona T., Or Y. The wheeled three-link snake model: singularities in nonholonomic constraints and stick-slip hybrid dynamics induced by Coulomb friction. Nonlinear Dynamics. 2019; 95 (3): 2307–2324.
Rashevsky P. K. About connecting two points of a completely nonholonomic space by admissible curve. Uch. Zapiski Ped. Inst. Libknechta. 1938; 2: 83–94.
Transeth A. A. et al. Snake robot obstacle-aided locomotion: Modeling, simulations, and experiments. IEEE Transactions on Robotics. 2008; 24 (1): 88–104.
Tanaka M., Matsuno F. Modeling and control of head raising snake robots by using kinematic redundancy. Journal of Intelligent and Robotic Systems. 2014; 75: 53–69.
Karavaev Y. L., Kilin A. A. Nonholonomic dynamics and control of a spherical robot with an internal omniwheel platform: Theory and experiments. Proceedings of the Steklov Institute of Mathematics. 2016; 295: 158–167.
Kilin A. A., Karavaev Y. L. Experimental research of dynamic of spherical robot of combined type. Russian Journal of Nonlinear Dynamics. 2015; 11 (4): 721–734.
Bizyaev I. A., Borisov A. V., Mamaev I. S. Exotic dynamics of nonholonomic roller racer with periodic control. Regular and Chaotic Dynamics. 2018; 23: 983–994.
Bizyaev I. A., Mamaev I. S. Roller Racer with varying gyrostatic momentum: acceleration criterion and strange attractors. Regular and Chaotic Dynamics. 2023; 28 (1): 107–130.
Рогаткин Д. А., Лапитан Д. Г., Лапаева Л. Г. Концепция мобильных автономных сервисных роботов для медицины // Биомедицинская ра- диоэлектроника. 2013. № 5. С. 46–56.
Чиров Д. С., Новак К. В. Перспективные направления развития робото- технических комплексов специального назначения // Вопросы безопас- ности. 2018. № 2. С. 50–59.
Технологии модернизации и очувствления мобильных роботов специаль- ного назначения / В. Е. Пряничников, В. П. Андреев, К. Б. Кирсанов [и др.] // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2011. Т. 116, № 3. С. 166–171.
Malu S. K. et al. Kinematics, localization and control of differential drive mobile robot. Global Journal of Research In Engineering. 2014; 14 (1): 1–9.
Stefek A. et al. Energy comparison of controllers used for a differential drive wheeled mobile robot. IEEE Access. 2020; 8: 170915–170927.
Kassaeiyan P., Alipour K., Tarvirdizadeh B. A full-state trajectory tracking controller for tractor-trailer wheeled mobile robots. Mechanism and Machine Theory. 2020; 150: 103872.
Liu Z. et al. Trajectory planning and robust tracking control for a class of active articulated tractor-trailer vehicle with on-axle structure. European Journal of control. 2020; 54: 87–98.
Laumond J. P. Controllability of a multibody mobile robot. IEEE Transactions on Robotics and Automation. 1993; 9 (6): 755–763.
Michalek M. M. Trailer-maneuverability in n-trailer structures. IEEE robotics and automation letters. 2020; 5 (4): 5105–5112.
Kuleshov A. S. Further development of the mathematical model of a snakeboard. Regular and Chaotic Dynamics. 2007; 12: 321–334.
Bullo F., Lewis A. D. Kinematic controllability and motion planning for the snakeboard. IEEE Transactions on Robotics and Automation. 2003; 19 (3): 494–498.
Shammas E., De Oliveira M. Motion planning for the snakeboard. The International Journal of Robotics Research. 2012; 31 (7): 872–885.
Yona T., Or Y. The wheeled three-link snake model: singularities in nonholonomic constraints and stick-slip hybrid dynamics induced by Coulomb friction. Nonlinear Dynamics. 2019; 95 (3): 2307–2324.
Rashevsky P. K. About connecting two points of a completely nonholonomic space by admissible curve. Uch. Zapiski Ped. Inst. Libknechta. 1938; 2: 83–94.
Transeth A. A. et al. Snake robot obstacle-aided locomotion: Modeling, simulations, and experiments. IEEE Transactions on Robotics. 2008; 24 (1): 88–104.
Tanaka M., Matsuno F. Modeling and control of head raising snake robots by using kinematic redundancy. Journal of Intelligent and Robotic Systems. 2014; 75: 53–69.
Karavaev Y. L., Kilin A. A. Nonholonomic dynamics and control of a spherical robot with an internal omniwheel platform: Theory and experiments. Proceedings of the Steklov Institute of Mathematics. 2016; 295: 158–167.
Kilin A. A., Karavaev Y. L. Experimental research of dynamic of spherical robot of combined type. Russian Journal of Nonlinear Dynamics. 2015; 11 (4): 721–734.
Bizyaev I. A., Borisov A. V., Mamaev I. S. Exotic dynamics of nonholonomic roller racer with periodic control. Regular and Chaotic Dynamics. 2018; 23: 983–994.
Bizyaev I. A., Mamaev I. S. Roller Racer with varying gyrostatic momentum: acceleration criterion and strange attractors. Regular and Chaotic Dynamics. 2023; 28 (1): 107–130.
Статья.pdf