Разработка и исследование мехатронной мобильной системы шарового типа
Изтегляне 1.09 Mb.
|
Свързани:
Конструктивное усовершенствование шасси самолета Ту
| 1.4 Постановка задачи исследования
Как было описано выше (см. разд. 1.3), среди мобильных роботов данное исследование будет нацелено на шаровые мобильные мини-роботы, груз внутри которых перемещается по внутренней стенке сферы. Однако это исследование не будет содержать только описательную часть такого робота. Для его исследование будет использоваться целая мехатронная мобильная система управления таким роботом, создание которой было начато до написания работы в лаборатории Электромеханатроники кафедры АиВТ СПбГПУ. По-этому описание самой системы будет укорочено, так как основным объектом внимания данной работы является сам робот и принцип, положенный в его начало. Также большая часть работы посвящена моделированию такого робота, а также замкнутой системы целиком. Основной идеей данной системы является простое управление упрощенным объектом, реализация которого не будет коммерчески затруднительна. Это объясняется тем, что первоначальное построение системы именно в упрощенном виде может показать дальнейшую целесообразность или не целесообразность проработки этого направления. Разработка же полноценной системы и объекта позволят создавать мобильных роботов, способных перемещаться по широкому спектру поверхностей, преодолевать различные препятствия, и при этом "начинка" робота, его основная электронная компонента будет защищена от внешней среды оболочкой. Следует отметить, что саму оболочку можно на промышленном уровне создавать с такими свойствами, чтобы она не мешала получению практически любой информации из внешней среды. Имеется ввиду свойство прозрачности, сетчатая структура и т. д. Однако создание первого экземпляра с полным вложением всех функций может оказаться неоправданным, дорогостоящим и требующим слишком больших человеческих ресурсов, которые автор предоставить с учетом заданных сроков не мог. Таким образом, в данной работе описывается созданная система прямого компьютерного управления упрощенной моделью робота, обладающей следующими свойствами: ) На роботе отсутствуют датчики положения. Это ограничение приводит к необходимости разрабатывать не замкнутую, терминальную систему управления. Однако с использованием модели объекта управления появляется возможность терминального управления сигналами, проверенными на модели. Однако в целом система все равно остается разомкнутой. ) Предполагается осуществлять дистанционное радиоуправление. Следствием этого является использование радиопередатчика и радиоприемника, а также их настройки. ) Питание объекта предполагается производить либо с мобильного питающего элемента, например аккумулятора, либо со вторичного истоника питания. ) На объекте предполагается отсутствие управляющей интегральной схемы, реализующей какую либо логику. Таким образом, управляющее устройство будет напрямую передавать сигнал, полученный радиоприемником, через ключевой преобразователь на движители. Для этого и сигнал на радиопередатчике будет сигналом управления движителями. ) Из-за отсутствия необходимости очень точного управления движителями, будет использоваться широтно-импульсная модуляция (ШИМ) управляющего сигнала, которая будет подаваться непосредственно на движители. Появляется требование параметрам сигнала, чтобы на движителях происходило их временное интегрирование. ) В объекте предполагается использование двигателей постоянного тока (ДПТ) с понижающими редукторами. Это решение обосновано в разд. 2.1. Таким образом, частотные требования к управляющему сигналу позволяют использовать LPT-порт для сопряжения с объектом через ключевой преобразователь и заданием сигнала непосредственно с электронной вычислительной машины (ЭВМ). ) Для инструментальной ЭВМ должно быть разработано программное обеспечение (ПО), которое будет реализовывать ручное и терминальное управление, содержать модуль для широтно-импульсной модуляции управляющего сигнала и драйвер LPT-порта. Предполагаемая структура системы представлена на рис. 1.4. Рис. 1.4 - Предполагаемая структура мехатронной системы Также в данной работе описывается процесс разработки моделей объекта и моделей системы (см. разд. 2 и 3), которые предполагаются к использованию для терминального управления. Тестирование системы приведено в разд. 4. Изтегляне 1.09 Mb. Сподели с приятели:
|