Моделирование управляемого движения ползающих роботов по гладкой поверхности

• Автор: Абдельрахман Мохамед Абдельнасир Мохамед Зейн
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ШАРНИРНОГО ДВУ-
ЗВЕННИКА ПО ЭЛЛИПСУ
1.1. Кинематика шарнирного двузвенника
1.2. Получение уравнения движения в форме уравнения Лагранжа
1.3. Выбор закона управления
1.4. Компьютерное моделирование движения двузвенника
Глава 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ПОЛЗАЮЩЕГО РОБОТА С ПЯТЬЮ СТЕПЕНЯМИ СВОБОДЫ
2.1. Вывод основных соотношений динамики ползающего робота
2.2. Получение полной системы уравнений движения робота
2.3. Выбор закона управления
2.4. Компьютерное моделирование движения робота
2.5. Уточнённая модель ползающего робота
Глава 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ПОЛЗАЮЩЕГО РОБОТА С ВОСЕМЬЮ СТЕПЕНЯМИ СВОБОДЫ
3.1. Конструкция ползающего робота и уравнения его динамики
3.2. Уравнения движения ползающего робота
3.3. Управление движением робота

3.4. Результаты компьютерного моделирования
3.5. Проверка адекватности модели
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ. Явные выражения для коэффициентов аи, а2!, Ь, 1,
Ь21, С]и с21 с помощью программы Мар1е

ВВЕДЕНИЕ
А. Общая характеристика проблемы.
Ползающее движение — вид движения, достаточно широко распространённый в живой природе (достаточно вспомнить змей, червей, улиток и многих других живых существ). Речь идёт о таком перемещении движущегося объекта по той или иной опорной поверхности, при котором несколько (или бесконечное множество) его точек непрерывно находится в контакте с этой поверхностью, причём совокупность контактирующих точек остаётся неизменной (в случае же качения или ходьбы на смену одним точкам контакта приходят другие).
При ползании источником перемещения объекта служат внутренние силы, величиной которых он управляет, целенаправленно их изменяя. Изменение внутренних сил влечёт за собой изменение внешних сил, возникающих при контакте объекта с опорной поверхностью; последние и служат непосредственной причиной перемещения объекта.
Упомянутые выше внутренние силы, целенаправленно изменяемые ползающим объектом, в рамках механики управляемых систем трактуются как управляющие воздействия. Возникает, таким образом, следующая проблема: необходимо разработать такие алгоритмы управления (т.е. алгоритмы формирования управляющих воздействий), которые обеспечили бы заданное движение объекта.
Что касается технических применений принципа ползающего движения, то практическая реализация идей по разработке и исследованию'машин с ползающим движением началась относительно недавно. В последние годы, однако, это новое научное направление развивается весьма активно — прежде всего

Вывод: предложенные способы выбора закона управления М = М((р) действительно позволяют обеспечить монотонное и ускоренное возрастание угла ф с течением времени.