Моделирование кинематики шагающего робота

Аннотация

Цель: для конструирования системы управления шагающей машиной необходимо наличие кинематической и динамической моделей этой машины. Целью исследования является разработка кинематической модели для действующего макета шестиногого шагающего робота, позволяющей получить визуальное представление о его перемещении в пространстве при создании алгоритмов управления. Результаты: найдено математическое описание кинематической модели шестиногого шагающего робота в виде систем уравнений для определения положения узлов робота при заданных углах разворота звеньев конечностей. Получена система разностных уравнений, позволяющая провести моделирование движений робота при управлении по вектору скорости. На основании разработанной модели выполнена визуализация различных типов перемещения робота в пакете MatLab. Изменение углов расположения конечностей робота осуществляется с помощью гидроприводов, в связи с этим получены уравнения, определяющие связь величины выдвижения штоков гидроприводов и углов расположения конечностей. Для оценки возможностей перемещения робота построена область достижимости ступни и найдены аналитические границы этой области. Практическая значимость: разработанная модель может быть использована как основа построения динамической модели при разработке и апробации алгоритмов управления движением машины, а также для управления макетом машины в режиме следящего привода.