Пояснительная записка к дипломному проектированию на тему: «Исследование адаптивных алгоритмов передвижения шестиногого шагающего робота»





НазваниеПояснительная записка к дипломному проектированию на тему: «Исследование адаптивных алгоритмов передвижения шестиногого шагающего робота»
страница4/24
Дата публикации24.11.2017
Размер1.12 Mb.
ТипПояснительная записка
100-bal.ru > Экономика > Пояснительная записка
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   24

2.3 Понятие шагающего робота и адаптивности



Существует множество определений шагающих роботов (или в более общем смысле шагающих механизмов). Наиболее простое определение дается в лаборатории Массачусетского технологического института:

Шагающий робот-робот, передвигающийся с помощью ног, а не колес.

Если рассматривать механическую конструкцию шагающего механизма, то под Шагающим механизмом рассматривается система многих тел, т. е. система твердых тел, соединенных шарнирами и силовыми элементами.

В российской научной среде распространено определение, которое рассматривает след, оставляемый механизмом в процессе передвижения:

Под шагающим механизмом понимается механизм, оставляющий в процессе передвижения прерывный след.

Если исходить из того, что основная задача шагающего робота – это передвижение по поверхностям со сложным рельефом, то

Шагающий робот – это робот, который при своем передвижении приспосабливается к изменяющейся форме поверхности.

Из этого определения напрямую вытекает требование к наличию в том или ином виде адаптивности для любого шагающего механизма.

В общем случае, адаптивной считают систему, способную к адаптации, т.е. систему, которая может приспосабливаться к изменениям внутренних и внешних условий.

Видно, что понятие адаптивность связано с более общим понятием адаптации.

Адаптация – это приспособление системы к изменению условий.

Под адаптивным передвижением шагающего робота понимается передвижение, при котором робот в ходе своего передвижения учитывает изменяющуюся форму рельефа поверхности, по которой он передвигается, и корректирует с учетом этого свое положение для достижения устойчивости при передвижении.

2.4 История шагающих роботов


Рассмотрим историю шагающих механизмов. Первыми, конечно же, были идеи. На рисунке из XVIII века (рис. 1) изображена машина, передвигающаяся с помощью ног и колес (авторство рисунка не установлено). Причем главным движущим механизмом являются именно ноги. Думается, это была традиционная для того времени идея, поскольку люди перемещались на телегах, каретах и т.п. И что первое придет в голову, если захочется модернизировать данный вид транспорта?



Рис. 1 машина 18 века

Вторая, более знаменитая идея, принадлежит Джорджу Муру (The Steam Man - 1893 год) - это был андроид образца XIX века (рис. 2). Правда, реализоваться данный проект не смог, хотя и получил большую известность.



Рис. 2 Андроид Дж. Мура

В 1983 году имела место еще одна очень интересная идея - совмещение лошади и велосипеда - The Mechanical Horse (рис.3). Принадлежит она Л. А. Риггу. Вслед за механизацией телеги или кареты (см. рис.1) изобретатель предложил модернизацию лошади.



Рис. 3 Лошадь Л.А. Риггу

Действительно, во время первой мировой войны данные футуристические идеи стали реализоваться. Первым стало появление уже сконструированного и собранного механизма Walking Machine, показанного на рисунке 4. Данная машина передвигалась только с помощью большого количества ног, работающих практически по принципу гусеничного механизма.



Рис. 4 Walking Machine

Другой вариант - это шагающий трактор (Walking tracktor), разработанный в это же время. Как можно видеть на рисунке 5, сзади у механизма находятся две шагающие ноги, приводящие механизм в движение, а спереди - колеса. Получается телега наоборот.

Это была первая реализация сочетания механических ног и колес в одной машине и, пожалуй, единственная, поскольку в дальнейшем машины стали делать только на ногах или только на колесах.



Рис. 5 Шагающий трактор

На какое-то время в истории шагающих машин наступило затишье вплоть до технологического прорыва 60-70-х. На рисунке 6 вы можете увидеть изобретение 1966 года, реализованное МакГи и Франком в университете Южной Калифорнии. К этому стоит добавить, что это первое изобретение подобного рода, предусматривающее компьютерное управление. Называется оно Phoney Poney.



Рис. 6 Phoney Poney

В 1968 году Р. Мошер завершил работу над созданием настоящего четырехногого монстра с ручным управлением под названием General Electric Walking Truck (рис.7). Его изображение можно часто увидеть на многих научных и околонаучных сайтах. У Phoney Poney, так же, как и у General Electric Walking Truck, было по четыре ноги. Впоследствии ученые решили усложнить свои модели, что стало присуще разработкам 70-80х.



Рис. 7 GE Walking Truck

В 1973 году целая команда советских ученых завершила работу над практической реализацией шестиногой машины (рис.8) (доктор наук, профессор В.С. Гурфункель, доктор наук А. Ю. Шнейдер, доктор Е.В. Гурфункель и коллеги). Лично для меня было интересно узнать, что советские ученые устроили настоящую гонку по созданию шагающих роботов.



Рис. 8 Шестиногая машина 1973 года

1977 год был весьма урожайным на всевозможные реализации шагающих роботов. Началось своего рода соревнование между США и СССР, что было нормально для того времени. С американской стороны выступал тот же МакГи со своей командой, с советской - профессор Гурфункель и коллеги. Причем русские "шестиноги" назывались очень просто - "Маша". Их мы можем увидеть на рисунках 9 и 10.



Рис. 9 Шестиног «Маша»





Рис. 10 Шестиног «Маша»

В ответ на "Машу" МакГи и команда предложили свою версию шестиногого робота, которая весила 136 кг (рис. 11).



Рис. 11 Шестиног МакГи

С 1976 года по 1979 в исследовательском центре Komatsu Ltd. (Япония) разрабатывался супер-робот. Таким образом, можно отметить, что, начиная с этого периода, к гонке среди разработчиков присоединяются японцы. Устройство под названием ReCUS (Remotley Controlled Underwater Surveyor) имело восемь ног, 8 метров длины, 5,35 ширины и 6,4 метра высоты. Весить такая конструкция должна была порядка 29 тонн. Максимальная скорость - 0,07 м/с. До нас же дошли только чертежи.

В 1979 году к московским разработкам профессора Гурфункеля присоединился Санкт-Петербург (тогда Ленинград). Там был также разработан и сконструирован "шестиног", но с гораздо более скромными параметрами: вес - 40 кг, длина - 60 см, ширина - 25 см, высота ног - 20 см. И, кстати, такое стремление к минимализму очень свойственно многоногим устройствам. Во-первых, они проще в реализации. Во-вторых, в большинстве своем такие устройства имели чисто научное значение.

Но вместе с тем в период 1980-1983 гг. американцы продолжили развитие тяжелых роботов с большим количеством ног. Изобретатели Сазерленд и Спрулл создали машину длиной в 2,4 метра, развивающую скорость 0,11 м/с.

Далее свою веху в историю вписывают японцы. Живая легенда - TITAN III и TITAN IV (TITAN - аббревиатура от Tokyo Institute of Technology, Aruku Norimono). Ноги TITAN III были оснащены специальными сенсорами, которые были связаны со специальной электронной системой управления, именуемой PEGASUS (Perspective Gait Supervisory System). Данная система позволяла адаптировать движение механизма относительно изменений поверхности. Этот этап можно смело назвать этапом внедрения интеллекта в шагающие машины. Длина ног у TITAN III была 1,2 м, и весил он 40 кг. Глядя на рисунок 12, нельзя не вспомнить персонажа мультипликационного фильма "Тайна третьей планеты". Может быть, TITAN III был прототипом.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   24

Похожие:

Пояснительная записка к дипломному проектированию на тему: «Исследование адаптивных алгоритмов передвижения шестиногого шагающего робота» iconМетодические указания по дипломному проектированию, разрабатываемые выпускающими
Методические указания к дипломному проектированию (часть 2) по специальности 270113 «Механизация и автоматизация строительства» на...
Пояснительная записка к дипломному проектированию на тему: «Исследование адаптивных алгоритмов передвижения шестиногого шагающего робота» iconПояснительная записка к дипломному проекту На тему: «Разработка crm-системы...
В данном дипломном проекте разрабатывается система управления взаимоотношениями с клиентами на основе Mayral Framework
Пояснительная записка к дипломному проектированию на тему: «Исследование адаптивных алгоритмов передвижения шестиногого шагающего робота» iconКонспект урока на тему "Алгоритм. Свойства алгоритмов. Виды алгоритмов...
...
Пояснительная записка к дипломному проектированию на тему: «Исследование адаптивных алгоритмов передвижения шестиногого шагающего робота» iconНаучно-техническая библиотека
Список литературы предназначен студентам университета в помощь к дипломному проектированию
Пояснительная записка к дипломному проектированию на тему: «Исследование адаптивных алгоритмов передвижения шестиногого шагающего робота» iconНаучно-техническая библиотека
Список литературы предназначен студентам университета в помощь к дипломному проектированию
Пояснительная записка к дипломному проектированию на тему: «Исследование адаптивных алгоритмов передвижения шестиногого шагающего робота» iconНаучно-техническая библиотека
Список литературы предназначен студентам университета в помощь к дипломному проектированию
Пояснительная записка к дипломному проектированию на тему: «Исследование адаптивных алгоритмов передвижения шестиногого шагающего робота» iconНаучно-техническая библиотека
Список литературы предназначен студентам университета в помощь к дипломному проектированию
Пояснительная записка к дипломному проектированию на тему: «Исследование адаптивных алгоритмов передвижения шестиногого шагающего робота» iconВыпускная квалификационная работа
Учебно-методическое и практическое пособие по дипломному проектированию по направлению «Информационная безопасность»
Пояснительная записка к дипломному проектированию на тему: «Исследование адаптивных алгоритмов передвижения шестиногого шагающего робота» iconМетодические указания к дипломному проектированию по специальности 2901 архитектура
Печатается по решению редакционно-издательского совета Владимирского государственного университета
Пояснительная записка к дипломному проектированию на тему: «Исследование адаптивных алгоритмов передвижения шестиногого шагающего робота» iconПояснительная записка к дипломному проекту На тему: ≪Разработка виртуального...
На тему: ≪Разработка виртуального стенда для изучения методик построения vpn соединений≫
Пояснительная записка к дипломному проектированию на тему: «Исследование адаптивных алгоритмов передвижения шестиногого шагающего робота» iconМетодические указания по дипломному проектированию Для студентов...
Рецензенты: Директор филиала Рослесозащиты – фгу цзл республики Адыгея к с-х н. Н. П. Алентьев
Пояснительная записка к дипломному проектированию на тему: «Исследование адаптивных алгоритмов передвижения шестиногого шагающего робота» iconВысшего профессионального образования
Методические указания по дипломному проектированию для студентов специальности «Финансы и кредит» / Сост. М. И. Черутова, О. Б. Никишина,...
Пояснительная записка к дипломному проектированию на тему: «Исследование адаптивных алгоритмов передвижения шестиногого шагающего робота» iconРабочая программа и методические указания №266/12 к дипломному проектированию...
Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования
Пояснительная записка к дипломному проектированию на тему: «Исследование адаптивных алгоритмов передвижения шестиногого шагающего робота» iconПояснительная записка к дипломному проекту На тему: ≪Разработка виртуальной...
На тему: ≪Разработка виртуальной среды для освоения протоколов распределенной аутентификации и авторизации пользователей≫
Пояснительная записка к дипломному проектированию на тему: «Исследование адаптивных алгоритмов передвижения шестиногого шагающего робота» iconПояснительная записка к курсовой работе на тему: “Цифровой диктофон”
...
Пояснительная записка к дипломному проектированию на тему: «Исследование адаптивных алгоритмов передвижения шестиногого шагающего робота» iconИнститут управления и информационных технологий Кафедра «Экономика,...
Болотин А. В., Бабан С. М., А. А. Орлов Методические указания по дипломному проектированию для студентов специальности «Менеджмент...


Школьные материалы


Заказать интернет-магазин под ключ!

При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск