DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2018.3.04

Моделювання мобільної платформи з всенаправленими колесами

Valeriy Barsov, Olena Kosterna

Анотація


Предметом вивчення в статті є процес переміщення мобільної платформи з всенаправленими колесами. Мета – комп'ютерне моделювання, яке описує можливі напрямки руху мобільної платформи з всенаправленими колесами. Задача: виконати комп'ютерне моделювання голономного руху триколісної платформи в середовищі Matlab Simulink. Використовуваними методами є: системний аналіз, чисельні методи, методи математичного та комп'ютерного моделювання. Отримані наступні результати. На основі проведеного огляду публікацій з даної тематики обґрунтовано необхідність удосконалення математичної моделі мобільної платформи з всенаправленими колесами. Розглянуто можливі варіанти переміщення мобільної платформи в умовах обмеженого простору, при наявності перешкод. Виконано комп'ютерне моделювання в середовищі Matlab Simulink, яке описує голономний рух мобільної платформи з всенаправленими колесами. Висновки. Запропонована модель дозволяє досліджувати голономний рух триколісної мобільної платформи. Аналіз отриманих результатів показує нестабільність зміни лінійних швидкостей по осям х і у. Характер зміни кутових швидкостей і кута повороту платформи прямо пропорційно залежить від расстояния між центром платформи і центром колеса, а лінійні швидкості - від маси платформи. Отримані результати можуть бути використані при проведенні подальших досліджень процесу управління голономного руху мобільної платформи з всенаправленими колесами в умовах обмеженого простору, при наявності перешкод, і моделюванні процесів, пов'язаних з її переміщенням.


Ключові слова


всенаправлене колесо; мобільна платформа; кінематична модель; голономний рух

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Pavlovsky, V.E. and Shishkanov, D.V. (2006), Investigation of the dynamics and synthesis of control of wheel apparatuses with redundant mobility, Preprint IPM, No. 12, 28 p.

Diegel, O., Badve, A. and Bright, G. (2002), “Improved Mecanum Wheel Design for Omni-directional Ro-bots”, Proc. 2002 Australasian Conference on Robotics and Automation (ARAA-2002), Auckland, pp. 117-121.

KUKA Roboter GmbH KUKA OMNIMOVE, available at: http://www.kuka-omnimove.com/en-de (last accessed May 15, 2018).

Martynenko, Yu.G. and Formalsky A.M. (2007), “On the motion of a mobile robot with roller-bearing wheels”, Izvestia RAS. Theory and control systems, No 6, pp. 142-149.

Campion, G., Basten J. and D’Andrea-Novel B. (2011), “Structural Properties and Classification of Kinematic and Dynamic Models of Wheeled Mobile Robots”, Nonlinear Dynamics, Vol. 7, No. 4, pp. 733-769.

Liu, Y., Zhu, J.J. and Williams, R.L. (2008), “Omni-directional mobile robot controller based on trajectory linearization”, Robot-ics and autonomous systems, Vol. 56, pp. 461-479.

Platform with omnidirectional drive, available at: http://www.mtahlers.de/index.php/robotik/omnivehicle/ (last accessed May 15, 2018).

Nguyen, N.M. (2012), “Development of a mathematical model of a loading and unloading device with omnidirectional wheels”, Proceedings of MAI, No. 58, p. 22.




Copyright (c) 2020 Valeriy Barsov, Olena Kosterna