Исследование работы системы управления длинами звеньев ползающего робота

Работа посвящена разработке системы управления движением ползающего робота при его перемещении по горизонтальной шероховатой поверхности. Данная система является трехуровневой и состоит из следующих блоков: управления походкой, формирования задающих воздействий и управления звеньями. Наибольшее внимание уделено системе формирования задающих воздействий, а именно входящей в нее системе корректировки длин звеньев робота и формирования законов изменения углов их поворота. Корректировка длин звеньев может быть необходима, например, для изменения конфигурации устройства при фиксации на поверхности двух крайних опор, что и рассматривается в данной работе. Предложен последовательный трехэтапный алгоритм корректировки, при котором вначале варьируется длина центрального звена, затем одного из боковых и затем второго бокового звена. Каждый последующий этап осуществляется только при недостаточности предыдущего для исключения попадания робота в особые положения, при которых происходит потеря всех степеней подвижности. Предложенная структура системы управления выстроена таким образом, чтобы, с одной стороны, непосредственно определить влияние геометрических параметров робота на характер получаемого движения, а с другой – получить простоту в алгоритмической и программной реализации предложенного закона управления, позволяя реализовать систему управления на крайне простых вычислителях. Адекватность работы разработанной системы управления проверена путем численного моделирования движения робота и построения диаграмм вариантов корректировки в зависимости от допустимых значений удлинения/укорочения звеньев и начальной и конечной конфигураций объекта.