Механика комбинированного типа сфероробота

Эльдар Вагифович Алиев; Альфия Хафизовна Алиева; Лилия Раифовна Алиева; Александр Николаевич Домбрачев; Виктор Сергеевич Клековкин; Марина Анатольевна Разживина

doi:10.22213/2410-9304-2016-4-54-58

Авторы

Э. В. Алиев
А. Х. Алиева
Л. Р. Алиева
А. Н. Домбрачев
В. С. Клековкин
М. А. Разживина

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2016-4-54-58

Ключевые слова:

робот, омнимобильность, привод, гироскоп, сфера

Аннотация

Описываются варианты роботов сферического типа с различными конструкциями механической части, и на их основе предлагается новая компоновочная схема, свободная от ряда ограничений, присущих перечисленным устройствам. Показаны ситуации, в которых новое устройство будет предпочтительнее описанных. Представлены и другие компоновочные схемы, использующие предлагаемый принцип комбинирования их основных движущих частей. Робот предложенной конструкции сможет работать в трех независимых режимах движения, причем как по отдельности, так и в сочетании.

Библиографические ссылки

Бобылев Д. К. О шаре с гироскопом внутри, катящемся по горизонтальной плоскости без скольжения // Матем. сб. - 1892. - Т. 16, № 3. - С. 544-581.

Жуковский Н. Е. О гироскопическом шаре Д. К. Бобылева // Собр. соч. : Т. 1. - М. ; Л. : Гостехиздат, 1948. - С. 275-289.

Ylikorpi T., Suomela J. Ball-shaped robots // Climbing and walking robots: Towards new applications / H. Zhang (Ed.). Vienna: InTech, 2007. Р. 235-256. См. также: Иликорпи Т., Суомела Ю. Сферические роботы // Мобильные роботы: Робот-колесо и робот-шар / А. В. Борисов, И. С.Мамаев, Ю. Л. Караваев. М. ; Ижевск : Институт компьютерных исследований, 2013. - С. 29-50.

Easterling J. M. Toy: Patent US № 2 949 696A (Aug 23, 1960).

Килин А. А., Караваев Ю. Л., Клековкин А. В. Кинематическая модель управления высокоманевренным мобильным сферороботом с внутренней омниколесной платформой // Нелинейная динамика. - 2014. - Т. 10, № 1. - С. 113-126.

Иванов А. П. Об управлении роботом-шаром при помощи двух омниколес // Нелинейная динамика. - 2015. - Т. 11. № 2. - С. 319-327.

Bicchi A., Balluchi A., Prattichizzo D., Gorelli A. Introducing the «Sphericle»: An experimental testbed for research and teaching in nonholonomy // Proc. IEEE Internat. Conf. on Robotics and Automation (Albuquerque,N.M., April 21-27, 1997): Vol. 3, pp. 2620-2625.

Michaud F., Caron S. Roball, the rolling robot // Auton. Robots, 2002, vol. 12, pp. 211-222.

Kaba_la M., Wnuk M. Design and construction of RoBall, a spherical, nonholonomic mobile robot: Raport serii PRE nr 48/2004. Wroc_law: Instytut Cybernetyki Technicznej, 2004. 18 pp.

Mukherjee R., Minor M. A., Pukrushpan J. T. Simple motion planning strategies for spherobot: a spherical mobile robot // Proc. of the 38th IEEE Conf. on Decision and Control (Phoenix,Ariz., Dec 1999): Vol. 3, pp. 2132-2137.

Javadi A., Mojabi P. Introducing glory: A novel strategy for an omnidirectional spherical rolling robot // J. Dyn. Syst. Meas. Control Trans. ASME, 2004, vol. 126, no. 3, pp. 678-683.

Alves J., Dias J. Design and control of a spherical mobile robot // J. Syst. Control Eng., 2003, vol. 217, pp. 457-467.

Иванова Т. Б., Пивоварова Е. Н. Динамика и управление сферическим роботом с осесимметричным маятниковым приводом // Нелинейная динамика. - 2013. - Т. 9, № 3. - C. 507-520.

Halme A., Schonberg T., Wang Y. Motion control of a spherical mobile robot // Proc. of the 4th IEEE Internat. Workshop on Advanced Motion Control (Mie, Japan, 1996): Vol. 1, pp. 259-264.

Bhattacharya S., Agrawal S. Spherical rolling robot: A design and motion planning studies // IEEE Trans. Robot. Autom., 2000, vol. 16, no. 6, pp. 835-839.

Jia Q., Zheng Y., Sun H., Cao H., Li H. Motion control of a novel spherical robot equipped with a flywheel // ICIA’09: Internat. Conf. on Information and Automation (Zhuhai, Macau, 2009), pp. 893-898.

Schroll G. C. Design of a spherical vehicle with flywheel momentum storage for high torque capabilities: Dissertation (bachelor of science), Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Mass., 2008.

Борисов А. В., Килин А. А., Мамаев И. С. Как управлять шаром Чаплыгина при помощи роторов: 2 // Нелинейная динамика. - 2013. - Т. 9, № 1. - С. 59-76.

Joshi V. A., Banavar R. N. Motion analysis of a spherical mobile robot // Robotica, 2009, vol. 27, no. 3, pp. 343-353.

Sugiyama Y., Hirai S. Crawling and jumping by a deformable robot // Int. J. Robot. Res., 2006, vol. 25, pp. 603-620.

Иванов А. П. Об управлении роботом-шаром при помощи двух омниколес // Нелинейная динамика. - 2015. - Т. 11. № 2. - С. 319-327.

Самосборные конструкции из движущихся кубиков // Geektimes.ru: основан в 2014 году. Издателем проекта является компания «TM». - URL: https://geektimes.ru/ post/196570/ (дата обращения: 05.12.2016).

Ivanov A. P. On the impulsive dynamics of M-blocks // Regul. Chaotic Dyn., 2014, vol. 19, no. 2, pp. 214-225.

Cubli: роботизированный куб с почти совершенной балансировкой // Geektimes.ru: основан в 2014-м году. Издателем проекта является компания «TM». - URL: https:// geektimes.ru/post/206980/ (дата обращения: 05.12.2016).