Повышение энергоэффективности движения и опорной проходимости мобильного колесного сочлененного робота путем управления индивидуальным тяговым электроприводом

Сочлененные колесно-шагающие роботы, обладающие хорошим сочетанием массы и грузоподъемности, а также высокими показателями проходимости и маневренности, относятся к перспективным схемам мобильных робототехнических комплексов. Одним из основных требований, предъявляемых к таким комплексам, является высокий уровень автономности. В связи с этим становится актуальным повышение энергоэффективности движения мобильного колесного сочлененного робота (особенно в продолжительном транспортном режиме) путем снижения буксования ведущих колес. Разработан алгоритм работы противобуксовочной системы такого робота с индивидуальным тяговым электроприводом, обеспечивающий повышение энергоэффективности его движения и опорной проходимости за счет снижения пробуксовки ведущих колес. Методами имитационного моделирования доказана эффективность алгоритма работы противобуксовочной системы.

Литература

[1] Жилейкин М.М., Жилейкин Ю.М. Сочлененное транспортное средство с колесно-шагающим движителем. Патент 2684956 РФ, бюл. № 11, 2019. 32 c.

[2] Батанов А.Ф., Грицынин С.Н., Муркин С.В. Робототехнические системы для применения в условиях чрезвычайных ситуаций. Специальная техника, 2000, № 2, с. 16.

[3] Klubnichkin V.E., Klubnichkin E.E., Kotiev G.O., Beketov S.A., Makarov V.S. Interaction between elements of the track ground contacting area with the soil at curvilinear motion of the timber harvesting machine. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2018, vol. 386(1), article no. 012016, doi: 10.1088/1757-899X/386/1/012016

[4] Береснев П.О., Михеев А.В., Беляев А.М., Папунин А.В., Кострова З.А., Колотилин В.Е., Еремин А.А., Макаров В.С., Зезюлин Д.В., Беляков В.В., Куркин А.А. Статистическая модель выбора геометрических параметров, массо-инерционных, мощностных и скоростных характеристик многоосных колесных транспортно-технологических машин. Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2014, № 4(111), с. 136–150.

[5] Raibert M.H. Legged Robots that Balance. Cambridge, Massachusetts, London, England, MIT Press, 1989. 314 p.

[6] Кудряшов В.Б., Лапшов В.С., Носков В.П., Рубцов И.В. Проблемы роботизации ВВТ в части наземной составляющей. Известия ЮФУ. Технические науки, 2013, № 3(152), c. 42–57.

[7] Носков В.П., Рубцов И.В. Опыт решения задачи автономного управления движением мобильных роботов. Мехатроника, автоматизация, управление, 2005, № 12, с. 21–24.

[8] Дьяков А.С., Котиев Г.О. Основы метода проектирования ходовых систем безэкипажных наземных транспортных средств. Труды НАМИ, 2016, № 4(267), с. 45–53.

[9] Лапшин В.В. Механика и управление движением шагающих машин. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. 199 с.

[10] Wong J.Y. Theory of Ground Vehicles. New York, Wiley IEEE, 2001. 560 p.

[11] Benes L., Hermanek P., Novak P. Tensile resistance of wheeled combine harvester. Engineering for Rural Development. MM Science Journal, 2018, vol. 2018, pp. 2481–2483, doi: 10.17973/mmsj.2018_10_201848

[12] Горелов В.А., Котиев Г.О., Мирошниченко А.В. Алгоритм управления индивидуальным приводом колесных движителей транспортных средств. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение, 2011, № S5, с. 39–58.

[13] Жилейкин М.М. Теоретические основы повышения показателей устойчивости и управляемости колесных машин на базе методов нечеткой логики. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016. 238 с.

[14] Жилейкин М.М., Падалкин Б.В. Математическая модель качения эластичного колеса по неровностям недеформируемого основания. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2016, № 3, с. 24–29, doi: 10.18698/0536-1044-2016-3-24-29

[15] Kupreyanov A.A., Morozov M.V., Belousov B.N., Ksenevich T.I., Vantsevich V.V. Experimental research of tire elastomer-surface tribological properties. Proceedings of the ASME Design Engineering Technical Conference, 2014, paper no. DETC2014-34126, V003T01A040, doi: 10.1115/DETC2014-34126