Mechanics of Combined-Type Spherical Robot
DOI:
https://doi.org/10.22213/2410-9304-2016-4-54-58Keywords:
robot, omnimobility, drive, gyroscope, sphereAbstract
The paper describes the versions of spherical-type robots with various designs of the mechanical part and a new layout scheme is proposed on their basis which is free from many limitations inherent in the listed devices. Situations are shown in which the new device will be preferable than the described ones. Other layout schemes are also presented which implement the proposed principle of combining their main moving parts. The robot of the proposed design can operate in three independent modes of motion, both separately and in combination.References
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).
