Разработка и моделирование энергоэффективных решений задач кинематики и динамики шагающих роботов

грант БРФФИ - Ф17РМ-035

Целью работы является увеличение времени автономного функционирования мобильных роботов в процессе их передвижения.

Для достижения поставленной цели в работе были решены следующие задачи:

1) проведён анализ бионических способов передвижения для дальнейшего использования в проектировании самоходных шасси МР, обладающих хорошей проходимостью и энергоэффективностью;

2) разработаны кинематическая и динамическая модели самоходных шасси, обладающих свойством рекуперации механической и электрической энергии;

3) разработаны математическая и имитационная модели выбранного шасси для проведения ряда необходимых исследований.

Научная идея (гипотеза) проекта состоит в повышении энергоэффективности мобильных роботов (МР) с помощью использования таких бионических принципов передвижения, как периодическая рекуперация механической и электрической энергий, а также использование избыточного числа степеней подвижности в конечностях, что позволит МР в процессе движения по поверхностям реализовывать более оптимальные траектории перемещения.

В результате НИР были разработаны оригинальные кинематические схемы самоходньrх шасси МР, а также соответствующие алгоритмы и методы управления звеньями полученных механизмов, которые позволят сделать движение МР менее энергозатратными. Предполагается, что полученные результаты позволят реализовать класс мобильных роботов, отличающихся повышенной энергоэффективностью, вследствие чего возрастёт продолжительность их автономной работы.

Литература:

Прокопович, Г.А. Рекуперация энергии в мобильных робототехнических устройствах / Г.А. Прокопович // Наука и технология как основы модернизации для будущего устойчивого развития – SSF-2014: материалы научн.-техн. конф. / Редкол.: С.А. Левченко, Е.А. Кузей – Минск: 2014. – С. 39-40.
Прокопович, Г.А. Мобильный робот с нулевым радиусом поворота / Г.А. Прокопович // Робототехника и техническая кибернетика. – 2015. – №2(7). – С. 39-44.
Робот-шар : пат. 2600043 Российская Федерация, МПК B 25J 9/00, B62D 57/00 / авт. Г.А. Прокопович ; заявитель ОИПИ НАН Беларуси. – №2015107469/02; заявл. 03.03.2015 ; опубл. 20.10.2016 // Бюл. – 2016. – №29.
Kodyakov, A.S. Stability Study of Anthropomorphic Robot Antares under External Load Action / A.S.Kodyakov, V.Yu.Budkov, R.A.Prakapovich // Journal of Physics Conference Series 803:012074, January 2017.