Состав и основные подсистемы шагающих мобильных роботов.
Устройство шагающего чуда
Несущая платформа
Подсистема энергообеспечения и энергоснабжения
Подсистема передвижений
4) Система управления
а) Стабилизация положения корпуса МРС
б) Обеспечение движения по заданному маршруту
в) Связанное управление педипулятором, определение реального положения
5) Информационная система, сенсорная система
6) Система связи с оператором
Характерные особенности и отличия шагающих мобильных роботов от роботов на колёсном шасси.
Шагающий способ представляет основной интерес для движения по заранее неподготовленной местности с препятствиями. Традиционные колесные и гусеничные транспортные машины оставляют за собой непрерывную колею, тратя на это значительно большую энергию, чем в случае передвижения шагами, когда взаимодействие с грунтом происходит только в местах упора стопы. Помимо этого шагающий способ передвижения обладает и большей проходимостью на пересеченной местности вплоть до возможности передвигаться прыжками, преодолевать препятствия и т.п. При шагающем способе меньше разрушается грунт, что, например, важно в тундре. При движении по достаточно гладким и подготовленным поверхностям этот способ уступает колесному в экономичности, скорости передвижения и простоте управления.
Перечислить и описать основные уровни управления шагающими мобильными роботами.
Уровни управления шагающими роботами:
Нижний (динамический) – управление приводами отдельных степеней подвижности
Алгоритмический – построение походки, т.е. координат движения конечностей
Хз какой - Формирование типа походки
Кинематические схемы шагающих механизмов.
Рис. 5. Схемы шагающих движителей: телескопическая (а), ортогональная (б), пантографная (в), «лошадиная» (г), инсектоморфная (д)
Рис. 6. Цикловые механизмы шагания: 4-х звенный (а); 4-х звенный с измененяемым положением оси коромысла (б); 6-тизвенный (в); 4-х звенный с корректором закона вращения кривошипа (г)
Среди известных механизмов шагания наиболее широко исследованы телескопическая, ортогональная, пантографная схемы (рис. 5) и плоские цикловые механизмы (рис. 6). Телескопическая, ортогональная и пантографные схемы, как правило, представляют собой плоские механизмы шагания. Возможно использование телескопических, ортогональных и пантографных пространственных схем. В этом случае их габариты значительно возрастают. «Лошадиная» и инсектоморфная (в частном случае антропоморфная) являются пространственными схемами. Эти схемы зачастую копируют конечности животных и насекомых.
16. Функциональная схема системы управления очувствленными роботами.
17. Назначение и особенности сенсорных систем непромышленных роботов.
Сенсорные системы по выявленным свойствам и параметрам можно разделить на следующие три группы:
Дающие общую картину окружающей среды с последующим выделением объектов значимых для выполнения роботом функций.
Система технического зрения, локаторы, сканеры.
Сенсорные системы определяющие физико-химические свойства среды и её объектов (измерители геометрических параметров, плотности, температуры, хим.состава).
Сенсорные системы определяющие координаты робота и параметры его работы, включая условия внешней среды (датчик GPS, магнитный и электро-магнитный датчик, гироскоп, акселерометр)
В составе робота сенсорные системы ориентируются на обслуживание двух систем:
Передвижения:
а) обеспечение навигации в пространстве
б) обеспечение безопасности в движении
2) манипуляционная. Основные требования: точность; быстродействие; дальность.
По степени дальности делятся на: контактные; ближнего действия; дальнего действия; сверхдальнего действия.
18. Общая схема сенсорных систем мобильных роботов.
1. Ультразвуковой дальномер; 2. Схема с отдельным приёмо-передатчиком
19. Принцип действия и назначение сенсорных систем, определяющие различные физико-химические свойства внешней среды и её объектов.
Сенсорные системы определяющие физико-химические свойства среды и её объектов (измерители геометрических параметров, плотности, температуры, хим.состава).
20. Описать назначение и особенности сенсорных систем ближнего действия мобильных роботов.
Обеспечение информацией об объектах расположенных непосредственно возле рабочего органа манипулятора или корпуса, т.е. на расстоянии соизмеримом с их размерами.
Оптические локаторы; 2) дальномеры 3)дистанционные измерители плотности грунта.
21. Описать назначение и особенности сенсорных систем дальнего действия мобильных роботов.
Получение информации о внешней среде в объёме рабочей зоны манипулятора, либо окрестности мобильного робота.
Навигационные системы; 2) локаторы.
22. Описать назначение и особенности сенсорных систем сверхдальнего действия мобильных роботов.
Сенсорные системы сверхдальнего действия применяются главным образом в мобильных роботах. К ним относятся различные навигационные системы, локаторы и другие сенсорные системы соответствующей дальности действия. Эти устройства находят применение и в стационарных роботах при работе с подвижными объектами, чтобы заранее предвидеть их появление в рабочей зоне.
Сенсорные системы сверхдальнего действия дают информацию об объектах, находящихся вне рабочей зоны манипуляторов.
К таким устройствам относятся различные навигационные приборы, координаторы, локаторы и другие сенсорные системы соответствующей дальности действия.
Под действием электростатического поля мембрана М капсюля деформируется, излучая в воздух ультразвуковой импульс, который после отражения от объекта воспринимается тем же капсюлем.
Конструктивно сенсорные устройства размещают на рабочих органах манипуляторов (устройства ближнего действия), на корпусе робота или вне робота (устройства дальнего и сверхдальнего действия).