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»
страница6/24
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

2.7 Алгоритмы походок шестиногих роботов


Современная методика разработки алгоритмов походок основана на биологическом подходе. Так как прообразом механических конечностей являются конечности живых существ, то и порядок локомоционных действий изначально повторяет таковые у насекомого или животного. Впоследствии некоторые алгоритмы изменяются и комбинируются.

Существующие алгоритмы можно разделить на две группы:

  • Алгоритмы с заранее сконфигурированными параметрами (количество конечностей, последовательность действий)

  • Адаптивные алгоритмы

-Алгоритмы, учитывающие изменение числа конечностей и их сочленений

-Алгоритмы с учетом неровностей и наклонов поверхности

-Самообучающиеся алгоритмы
Адаптивные алгоритмы, такие как группа fault tolerant gait – “терпимые к неисправностям”, позволяют изменять последовательность действий робота при возникновении проблем с функционированием конечностей. Разработка и реализация подобных алгоритмов не тривиальна и не будет рассматриваться в данной работе.

Адаптивный алгоритм, называемый свободным, реализует апериодическую несимметричную походку. Такой алгоритм не указывает заранее заданную последовательность перемещения конкретных ног, а описывает действия в зависимости от траектории, состояния поверхности и показателей робота.

Алгоритмы для заданного числа конечностей описывают возможные действия для перемещения механизма с заранее известными параметрами робота. К таким параметрам относятся число ног робота, число степеней свободы и их направленность. Наличие определенных датчиков позволяет дополнять базовый алгоритм различными функциями и новыми действиями.

Алгоритмы с заранее заданными параметрами характеризуются числом и позицией опорных ног, поднятых ног, порядком выполняемых действий.

Локомоционные алгоритмы для гексапедального робота[Beihang University, Politecnico di Milano]:

  1. Алгоритмы 3+3

  • Инсектоподобный

  • Животноподобный

  • Комбинированный

  1. Алгоритмы 4+2

  • Инсектоподобный

  1. Алгоритм 5+1 инсектоподобный


Также существует способ передвижения, при котором все конечности одновременно выполняют перемещение, а в качестве опоры используется дно корпуса. Это нельзя назвать походкой, но можно использовать как простой способ передвижения.

2.6.1 Типы алгоритмов походок


Инсектоподобное перемещение представляет волнообразные движения. Способ изменения положения конечности в горизонтальной плоскости – движение по окружности (плоскость вращения параллельна поверхности). При этом выполняются следующие действия:

  1. Конечность поднимается (Рис.15.б)

  2. Конечность перемещается в направлении необходимого движения (Рис.15.в)

  3. Конечность опускается до упора на поверхность (Рис.15.г)

  4. Конечность перемещается в направлении, противоположном движению (происходит отталкивание) (Рис.15.д)



Рис.15. Схема движений инсектоподобного алгоритма

Животноподобное перемещение использует в качестве способа изменения положения конечности в горизонтальной плоскости не движение по окружности, а изменение длины проекции конечности на поверхность путем сгибания конечности в сочленении. Таким образом, для реализации животноподобного алгоритма требуется наличие многосегментной конечности (два и более сочленения). При этом выполняются следующие действия:

  1. Конечность поднимается (Рис.16.б)

  2. Опорный сегмент конечности приближается к корпусу (в направлении необходимого движения), путем сгибания “коленного” сочленения (Рис.16.в)

  3. Конечность опускается (Рис.16.г)

  4. “Коленное” сочленение разгибается, опорный сегмент конечности удаляется от корпуса (происходит отталкивание) (Рис.16.д)



Рис.16. Схема движений инсектоподобного алгоритма

2.6.2 Описание конкретных алгоритмов


Алгоритм “3+3 инсектоподобный”. Конечности разделяются на две группы, образующие треугольники. При движении одна группа поднимается, другая остается опорной и толкает робота в направлении движения. Направление прямолинейного движения возможно параллельно оси симметрии робота (Рис.17). Движение вперед осуществляется при повороте двух конечностей в одном направлении и одной в противоположном. Разворот робота осуществляется при повороте трех опорных конечностей в одном направлении.

Данный алгоритм может быть реализован с использованием корпусов и конечностей любого типа. Для реализации алгоритма с использованием осесимметричного корпуса может потребоваться использование конечности с тремя и более степенями свободы.



Рис.17. Схема групп конечностей для двух типов роботов

Алгоритм “3+3 животноподобный”. Данный алгоритм схож с вышеописанным, но реализует только прямолинейное движение. Отличия заключаются в способе изменения положения конечностей и направлению прямолинейного движения. Движение происходит параллельно оси симметрии конечности, которая отличается от двух других в группе.

Данный алгоритм может быть реализован только с конечностями, у которых возможно изменение положения опорной части сегмента, например, однорычажной многосегментной или пантографной второго типа. Также необходимо, чтобы конечности располагались параллельно. При ориентированности робота по стороне (например, с использованием продолговатого корпуса) алгоритм реализует движение боком. Если робот осесимметричен, то отсутствует ориентированность, и как следствие, движение можно классифицировать произвольно.

Алгоритм “3+3 комбинированный”. Конечности разделяются на две группы, образующие треугольники. В каждой группе две конечности используют инсектоподобный способ, а одна использует животнободобный. Данный алгоритм реализует прямолинейное движение. Направленность движения параллельна оси, на которой расположены конечности, использующие животноподобный алгоритм.

Условия реализации аналогичны алгоритму “3+3 животноподобный”.



Рис.18. Схема движения и распределения конечностей на группы

Алгортим “4+2 инсектоподобный”. Конечности группируются попарно симметрично относительно оси движения. Четыре опорные конечности отталкиваются, поднятая пара переносится вперед. Движения пар циклично чередуется.

Условия реализации аналогичны алгоритму “3+3 инсектоподобный”.

Алгоритм “5+1 инсектоподобный”. Конечности поочередно поодиночке поднимаются и переносятся вперед. После того как все конечности перенесены, они могут переместиться назад и продвинуть робота.

Алгоритм можно реализовать на любой конструкции, но для исключения проскальзывания необходимо применять конечности с сочленениями.
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