МЕХАНИКА
УДК 517.977
А. П. К р и щ е н к о, С. Б. Т к а ч е в,
Д. А. Ф е т и с о в
УПРАВЛЕНИЕ ПЛОСКИМ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ
ДВУНОГОГО ПЯТИЗВЕННОГО РОБОТА
ПО ЛЕСТНИЦЕ
Рассматривается задача управления плоским перемещением дву-
ногого пятизвенного робота по лестнице. Построена нормальная
форма системы, описывающей поведение робота на фазе одно-
опорного движения. Получены управления, обеспечивающие движе-
ние робота в соответствии с заданными характеристиками. На
основе анализа системы уравнений нулевой динамики построено пе-
риодическое движение робота. Приведены результаты численного
моделирования.
В настоящее время ведутся активные исследования по моделиро-
ванию движений и разработке алгоритмов управления различными
шагающими механизмами. Значительное место в этих исследованиях
занимает изучение плоского перемещения двуногих шагающих ро-
ботов.
Движение двуногого робота по некоторой поверхности можно
представить как последовательную смену двух фаз [1– 4]:
1) фазы одноопорного движения, характеризующейся тем, что с
поверхностью, по которой перемещается робот, соприкасается лишь
одна нога, называемая опорной, при этом точка контакта остается
неподвижной;
2) фазы перехода робота с одной ноги на другую, во время которой
нога, бывшая на предыдущей фазе переносимой, ударяется о поверх-
ность и становится опорной, а нога, бывшая опорной, отрывается от
поверхности и становится переносимой.
Под управляющими воздействиями обычно понимают крутящие
моменты в шарнирах, соединяющих соседние звенья робота. Пред-
полагается, что в каждый момент времени известен полный вектор
состояния.
Модель перемещения двуногого робота на фазе одноопорного дви-
жения записывается в виде аффинной системы с векторным упра-
влением [2–4]. В этих работах ставится задача нахождения обратной
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 05-01-
00840) и программы “Государственная поддержка ведущих научных школ” (проект
НШ-2094-2003.1).
38
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2006. № 1
