Устойчивость движения мобильных роботов с движителями дискретно взаимодействующими с опорной поверхностью

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-21-00882

НазваниеУстойчивость движения мобильных роботов с движителями дискретно взаимодействующими с опорной поверхностью

Руководитель Брискин Евгений Самуилович, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" , Волгоградская обл

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 01 - Математика, информатика и науки о системах; 01-319 - Механика машин и роботов

Ключевые слова устойчивость движения, мобильные роботы, шагающие и "шагающеподобные движители", управление, оптимальность

Код ГРНТИ55.30.03

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Рассматривается устойчивость программного режима движения сравнительно нового класса мобильных роботов. Существенной новизной является применение движителей дискретно взаимодействующих с опорной поверхностью. К таким движителям, в частности, относятся: - шагающие с различными механизмами шагания, - цепляющиеся, с движителями заклинивающего типа, используемые при перемещении по цилиндрическим поверхностям, - якорно-тросовые, применяемые для перемещения мобильных роботов по дну водоема, - фиксирующиеся на поверхности за счет вакуумных присосок, электромагнитных сил, высоких адгезионных свойств применяемых, как правило для перемещения по плоским, близким к вертикальным поверхностям. Основное отличие рассматриваемых движителей от традиционных: колесных, гусеничных и влияющих на характер движения, так и его устойчивость - дискретность взаимодействия с опорной поверхностью. Это отличие предопределяет другие важные особенности: - расписание работы движителей, характеризующее моменты времени начала взаимодействия каждого движителя с опорной поверхностью и его окончание, - характер работы движителя, который может или притягивать к себе робот (тянущий режим) или отталкивать (толкающий режим), - управление перераспределением тяговых усилий между движителями для обеспечения задаваемых показателей эффективности движения, включая показатели характеризующие устойчивость движения, например: минимум тепловых потерь в двигателях, минимум максимальных тяговых сил, развиваемых приводами движителей и др. Исследование влияния этих особенностей на устойчивость движения и является научной новизной проекта. Рассматривается устойчивость: - по А.М. Ляпунову, учитывающих возмущения начальных условий и изучающих движение на неограниченном промежутке времени; - при изучении траекторной устойчивости при аналогичных возмущающих начальных условиях; - при изучении влияния параметров рассматриваемых роботов и их кинематических схем на устойчивость движения (робастность); - при изучении технической устойчивости по Н.М. Моисееву, определяющему отклонение от программного режима движения за заданный промежуток времени (техническая устойчивость).

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Брискин Е.С., Шаронов Н.Г., Смирная Л.Д., Артемьев К.С. On the Kinematic Characteristics of Walking Mechanisms of Mobile Robots with Walking Propulsion Devices Lecture Notes in Networks and Systems, Volume 530 LNNS, Pages 195-203 (год публикации - 2022)
10.1007/978-3-031-15226-9_20

2. Смирная Л.Д., Брискин Е.С. О построении уравнений движения шагающих движителей мобильных роботов в фазе переноса ИЗВЕСТИЯ ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА, Номер 9 (268), стр. 75-79 (год публикации - 2022)
10.35211/1990-5297-2022-9-268-75-79

3. Смирная Л.Д., Брискин Е.С. Групповое движение роботов при учете влияния связей с отклоняющимся аргументом ИЗВЕСТИЯ ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА, Номер 4 (263), стр. 53-57 (год публикации - 2022)
10.35211/1990-5297-2022-4-263-53-57

Публикации

1. Брискин Е.С., Смирная Л.Д., Артемьев К.С. Об управлении тяговыми характеристиками и сопротивлением движению мобильных роботов с шагающими движителями МЕХАТРОНИКА, АВТОМАТИЗАЦИЯ, УПРАВЛЕНИЕ, Том 24. Номер 2. Страницы 101-106. (год публикации - 2023)
10.17587/mau.24.101-106

2. Артемьев К.С., Смирная Л.Д. Об управлении вертикальными реакциями шагающих движителей и их влиянии на тягово-сцепные характеристики мобильного робота ИЗВЕСТИЯ ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА, Номер 4 (275). Страницы 6-12 (год публикации - 2023)
10.35211/1990-5297-2023-4-275-6-12

3. Брискин Е.С., Смирная Л.Д. О формировании и точности реализации программных режимов движения мобильных роботов с шагающими движителями МЕХАТРОНИКА, АВТОМАТИЗАЦИЯ, УПРАВЛЕНИЕ (год публикации - 2024)

4. Хачатрян А.А., Брискин Е.С. On controlling the movement of a mobile robot on an arbitrarily oriented surface AIP Conference Proceedings (AIP Publishing). International Conference of Young Scientists and Students “Topical Problems of Mechanical Engineering” ToPME-2023 (год публикации - 2024)

5. Безусов С.О., Брискин Е.С. Об учете влияния связей с отклоняющимся аргументом на плоское движение сочлененных роботов ИЗВЕСТИЯ ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА, Номер: 4 (275) Страницы: 12-17 (год публикации - 2023)
10.35211/1990-5297-2023-4-275-12-17

6. Артемьев К.С., Смирная Л.Д. Об управлении вертикальными реакциями шагающих движителей и их влиянии на тягово-сцепные характеристики мобильного робота ИЗВЕСТИЯ ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА, Номер: 4 (275) Страницы: 6-12 (год публикации - 2023)
10.35211/1990-5297-2023-4-275-6-12

7. Гулевский В.В., Брискин Е.С. Управление ориентацией гусеничной цепи мобильных роботов с якорно-тросово-гусеничными движителями XVI ВСЕРОССИЙСКАЯ МУЛЬТИКОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПРОБЛЕМАМ УПРАВЛЕНИЯ (МКПУ-2023). Материалы мультиконференции. В 4-х томах, Том 1. Страницы 145-148. (год публикации - 2023)

8. Хачатрян А.А., Брискин Е.С. Об управлении мобильным роботом на произвольно ориентированной поверхности XVI ВСЕРОССИЙСКАЯ МУЛЬТИКОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПРОБЛЕМАМ УПРАВЛЕНИЯ (МКПУ-2023). Материалы мультиконференции. В 4-х томах, Том 1. Страницы 230-233. (год публикации - 2023)

9. Брискин Е.С., Шаронов Н.Г. Некоторые проблемы при разработке мобильных роботов с шагающими и «шагающеподобными» движителями XVI ВСЕРОССИЙСКАЯ МУЛЬТИКОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПРОБЛЕМАМ УПРАВЛЕНИЯ (МКПУ-2023). Материалы мультиконференции. В 4-х томах, Том 1.Страницы 49-54 (год публикации - 2023)

10. Брискин Е.С. Разработки ВолгГТУ в области шагающих роботов: история, результаты, перспектива XVI ВСЕРОССИЙСКАЯ МУЛЬТИКОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПРОБЛЕМАМ УПРАВЛЕНИЯ (МКПУ-2023). Материалы мультиконференции. В 4-х томах, Том 1. Страницы 14-15. (год публикации - 2023)

11. Артемьев К.С., Брискин Е.С., Смирная Л.Д. О влиянии походки мобильного робота с шагающими движителями на силу сопротивления движению XVI ВСЕРОССИЙСКАЯ МУЛЬТИКОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПРОБЛЕМАМ УПРАВЛЕНИЯ (МКПУ-2023). Материалы мультиконференции. В 4-х томах, Том 1. Страницы 30-33. (год публикации - 2023)

12. Безусов С.О., Брискин Е.С. Управление плоским движением сочлененных роботов при учете связей с отклоняющимся аргументом XVI ВСЕРОССИЙСКАЯ МУЛЬТИКОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПРОБЛЕМАМ УПРАВЛЕНИЯ (МКПУ-2023). Материалы мультиконференции. В 4-х томах, Том 1. Страницы 40-43. (год публикации - 2023)