Разработка и исследование мехатронной мобильной системы шарового типа
Разработка и исследование шарового робота типа "колобок"
Изтегляне 1.09 Mb.
|
Свързани:
Конструктивное усовершенствование шасси самолета Ту
| 2. Разработка и исследование шарового робота типа "колобок"
.1 Разработка конструкции робота Итак, исследуемым объектом является мобильный мини-робот шарового типа "колобок". Общая структура робота такова: внутри внешней сферической упругой оболочки находится тело, масса которого сравнима с массой оболочки и которое может перемещаться по внутренней поверхности внешней сферы. Таким образом, в случае, когда масса тела существенно превосходит массу оболочки, тело является перемещаемым центром тяжести всего робота, а это движение тела в сфере может привести к перемещению всего робота. В данной главе рассматриваются вопросы о возможной конструкции робота, о математическом описании выбранной конструкции и моделировании объекта по полученному описанию. Как было показано в предыдущем параграфе, робот шарового типа "колобок" состоит из двух принципиальных частей: сферическая оболочка и тело внутри нее. Так как одним из требований к роботу является возможность перемещения тела по внутренней поверхности сферы, то появляется необходимость снабжения тела механизмом передвижения. Таким механизмом могут быть колеса, свободно вращающийся шар, манипуляторы и другие приспособления. В данной работе будет рассмотрено использование только двух приспособлений: колесной тележки и площадки с шаровым движителем. Объясняется это тем, что реализация с шаровым движителем являет собой вариант идеальной конструкции для данного робота, так как позволяет наиболее быстрым способом изменять положение и направление движения груза по внутренней поверхности сферы, что является немаловажным требованием. Но из-за сложно реализации такого движителя, будет также рассмотрен колесный вариант. В случае использования колес возникает вопрос об их количестве. Возможность нормально работы одноколесного приспособления весьма сомнительна ввиду возможных больших нагрузок в направлении, перпендикулярном колесу. Остается вариант использования двух, трех, четырех или более колес. Итак, использование двух колес предполагает, что ось с этими колесами будет находиться на приспособлении, опирающимся на остальную сферу, чтобы ось всегда плотно прилегала к поверхности сферы (иначе ее перемещение при больших отклонениях от нижней точки сферы будет невозможно). Такая конструкция возможна. Качество ее реализации будет влиять на сцепление этой одноосной тележки со сферой и на силу трения тележки о сферу. Трехколесная конструкция представляет из себя уже полноценное средство передвижения, что однако не позволит этому средству быстро совершать повороты на месте. Сюда же можно отнести и четырехколесную конструкцию. При наличии трех и более осей о двух колесах каждая, такая конструкция будет подразумевать принципиально другое использование: для такого варианта масса сферы будет существенно меньше массы груза, радиус сферы будет существенно превосходить длину этого средства передвижения по сфере, а суть конструкции будет в сглаживании резких препятствий и в возможности многоосного средства заползать на большие углы отклонения от дна сферы, но при этом толщина сферы не будет требоваться очень большой, так как нагрузка груза на нее распределена по нескольким осям. Общий вид такой реализации представлен на рис. 2.1. Рис. 2.1 - Реализация груза в виде средства передвижения с более чем двумя осями. Таким образом, из реализаций с использованием колес, будет рассматриваться одноосная тележка с двумя колесами. Изтегляне 1.09 Mb. Сподели с приятели:
|