Динамика мобильного четырехзвенного аппарата, перемещающегося с отрывом от поверхности

• Автор: Волкова, Людмила Юрьевна
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 223 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Анализ состояния проблемы
1.1 Назначение прыгающих аппаратов
1.2 История возникновения прыгающих аппаратов
1.3 Фазы прыжка
1.4 Кинематические схемы прыгающих аппаратов
1.5 Способы позиционирования прыгающих аппаратов до отрыва от поверхности
1.6 Способы разгона прыгающих роботов
1.7 Виды относительного движения звеньев прыгающих роботов во время полета
1.8 Способы приземления прыгающих аппаратов
1.9 Способы позиционирования прыгающих роботов после приземления
1.10 Цели и задачи диссертации
Глава 2. Разработка математической модели четырехзвенного
прыгающего аппарата
2.1 Обоснование кинематической схемы аппарата
2.2 Описание прыгающего аппарата
2.3 Методика реализации прыжка
2.4 Взаимодействие звеньев аппарата с поверхностью
2.5 Разработка математической модели четырехзвенного прыгающего аппарата
2.6 Кинематический анализ четырехзвенного аппарата
2.7 Моделирование устройства в начальный момент прыжка
2.8 Позиционирование аппарата на первом этапе
2.9 Позиционирование робота на втором этапе

2.10 Позиционирование робота на третьем этапе
2.11 Разгон прыгающего аппарата во время четвертого этапа
2.12 Полет прыгающего аппарата на пятом этапе
2.13 Приземление объекта во время шестого этапа прыжка
2.14 Позиционирование робота после приземления на седьмом этапе
2.15 Матричная форма записи дифференциальных уравнений
2.16 Выводы по 2 главе
Глава 3. Теоретические исследования динамических характеристик
прыгающего аппарата
3.1 Управляющие параметры
3.2 Алгоритмы моделирования движения робота
3.3 Исследование движения аппарата при закреплении ноги в центре масс корпуса
3.3.1 Тестирование алгоритма и программы моделирования
3.3.2 Исследование режимов движения аппарата во время этапа разгона
3.3.3 Исследование влияния закона втягивания звеньев ноги на этапе полета
3.3.4 Исследование этапов прыжка устройства
3.3.5 Исследование закономерностей изменения высоты и длины прыжка..
3.3.6 Исследование влияния силы трения в поступательной паре на характеристики прыжка
3.4 Исследование движения аппарата при внецентренном закреплении ноги в корпусе
3.4.1 Исследование режимов движения робота на этапе разгона
3.4.2 Закономерности изменения характеристик прыжка от закона втягивания звеньев ноги на этапе полета
3.4.3 Диаграммы точек приземления прыгающего аппарата
3.5 Выводы по 3 главе
Глава 4. Экспериментальные исследования четырехзвенного прыгающего
аппарата

4.1 Разработка инструментальных средств проектирования прыгающих аппаратов
4.2 Трехмерная модель опытного образца
4.3 Расчет пружины растяжения
4.4 Построение профиля кулачка
4.5 Расчет привода кулачка
4.6 Проектирование направляющих
4.7 Проведение экспериментальных исследований
4.8 Выводы по 4 главе
Заключение
Список использованных источников
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В

позволяют устройству позиционироваться до прыжка, а благодаря полусферам на внешней стороне каждого из колес аппарат всегда приземляется на колеса (рис. 1.24, а).
Рис. 1.24 Роботы: а - Rescue robot, б - Scout robot
Scout robot предназначен для прыжков по ступенькам и представляет собой колесную систему весом 200 г, разгон которой до отрыва от поверхности осуществляется за счет заводной пружины, приземление устройства также происходит на колеса (рис. 1.24,6).
В роботе iHop, показанном на рис. 1.25, используется такой же способ позиционирования [109]. Отличием данного аппарата является то, что перед прыжком робот «лежит на боку» и взаимодействует с поверхностью корпусом и ногой. Во время позиционирования нога, связанная с корпусом, отрывается от поверхности и выставляется на требуемый угол к горизонту за счет перемещения корпуса по поверхности на колесах, ось которых жестко связана с корпусом.
а б в г
Рис. 1.25 Общий вид робота Мор (а), позиционирование робота Мор (б)-(г): б - начальное положение, в - позиционирование, г - конечное положение