Разработка и исследование мехатронной мобильной системы шарового типа
Изтегляне 1.09 Mb.
|
Свързани:
Конструктивное усовершенствование шасси самолета Ту
| 2.1.2 Робот с встроенной тележкой
Вторым из рассматриваемых вариантов механизмов передвижения тела по внутренней поверхности тела является одноосная тележка. По сравнению с движителем, использующим полый ротор шарового типа, данный вариант более прост в реализации. Однако, при этом имеются потери в динамике передвижения тележки по сфере, так как она не может мгновенно наращивать или уменьшать скорость своего движения в каждой плоскости независимо. Таким образом, появляется еще одна переменная состояния. В шаровом движителе изменение любого из двух углов, которыми описывается положение тела на поверхности сферы, производится заданием соответствующей скорости перемещения движителя в плоскости изменяемого угла. В то время, как для тележки требуется учет еще и угла поворота оси в касательной к сфере плоскости, относительно соединяющего центр сферы и тело отрезка. Позиционные переменные состояния для обоих случаев представлены на рис. 2.4 для шарового движителя и на рис. 2.5 для тележки. Рис. 2.4 - Углы, определяющие место положение тела для шарового движителя Рис. 2.5 - Углы, определяющие место положение тела для одноосевого движителя Очевидным плюсом тележки является возможность использования двух обычных двигателей постоянного тока с редукторами, которые легко доступны и существую в различных вариациях, так что можно подобрать подходящие по требуемым параметрам. Управление ими также легко осуществить: как со встроенного микроконтроллера, так и непосредственно с ЭВМ, что и будет реализовано в разрабатываемой системе. Однако, движение такой тележки по сфере является достаточно сложной тригонометрической задачей и усложняет процесс моделирования такой системы и разработку алгоритма управления ею. Если ограничиться областью низких скоростей и низкой динамики в системе, а также предположить существенное превосходство массы тела по сравнению с массой сфера, а также превосходство радиуса сферы по сравнению с осью тележки, то результирующая модель сильно упрощается. Если же эти допущения не выполняются, то получение адекватной модели становится весьма затруднительным. Вопрос моделирования затронут не случайно: в дальнейшем будет описана структура разрабатываемой системы, и будет описано использование модели объекта внутри управляющей системы. При данных обстоятельствах простота и машинная просчитываемость модели начинают играть важную роль. Изтегляне 1.09 Mb. Сподели с приятели:
|