Sinteza Faza 1/2009
Sinteza Faza 1/2009 Sinteza Faza 1/2009
18 UC MASTER A 2*UC Unitate centrala Traductor Traductor G D F E B C A D B C 1 2 3 4 2*UC Unitate centrala ETH, Rs232, MODBUS A B C 1 2 3 4 Traductor F 5 D Traductor 2*UC Unitate centrala G E 6 8 7 Traductor Traductor G F E 6 8 7 5 Fig.14. Structura si arhitectura sistemului de control pentru roboti pasitori modulari S-au conceput variante simplificate in care numai primul modul, care reprezinta picioarele din fata ale robotului pasitor, este echipat cu traductori, celelalte picioare urmand sa fie dotate cu un numar redus de traductoare necesare realizarii masuratorilor ZMP si a sarcinilor externe. Robotul păşitor echipat cu astfel de picioare poate păşi uniform şi repede şi – de asemenea – cu o eficacitate sporită a consumului de energie în faza de transfer a piciorului. S-au determinat experimental fortele de reactiune din punctele de contact cu terenul pentru picioarele robotilor pasitori modulari. Distribuirea reacŃiunilor în punctele de sprijin este una din problemele cheie la organizarea mişcării robotului păşitor pe teren cu relief complicat. Conurile de frecare în punctele de sprijin pe terenuri denivelate pot fi orientate suficient de arbitrar, iar înseşi punctele de sprijin pot să nu aparŃină simultan unui plan. Ca premiza pentru posibilitatea rezolvării problemei distribuŃiei raŃionale a reacŃiunilor serveşte nedeterminarea statică. Se presupune că, fiecare picior al robotului se sprijină pe suprafaŃă întrun punct. Se analizează problema organizării paşilor dinamici ai robotului încât stabilitatea statică să fie asigurată în fiecare moment de timp. Controlul mişcării robotului păşitor poate fi descompus în două procese complementare: controlul Ńinutei si controlul activ. Controlul Ńinutei 18
19 se utilizează pentru a menŃine înclinaŃia corpului într-o orientare dorită astfel ca proiecŃia greutăŃii să se facă în poligonul de sprijin. Controlul activ este asigurat prin senzorii de contact şi senzorii care măsoară forŃa de contact a fiecărui picior cu solul. Controlul activ extins şi în articulaŃiile platformei creează premizele unui control prin forŃă al robotului păşitor la deplasarea pe terenuri neregulate. S-a efectuat calculul analitic al elementului elastic al senzorului. Fiecare senzor are câte patru traductoare electrorezistive (TER) conectate în punte completă (tip Wheatstone). Elementul elastic pe care se lipesc TER are forma unui cadru plan. El a fost dimensionat la tensiunea admisibilă a materialului σa = 270 Mpa şi sarcina maximă pe un senzor F = 600 N. Ridicarea nedeterminării s-a făcut prin metoda eforturilor. Necunoscuta este momentul încovoietor X 1 , care rezultă din ecuaŃia: δ 10 + δ 11 ⋅ X 1 = 0, în care apar coeficienŃii de influenŃă δ 10 şi δ 11 , care au fost calculaŃi prin regula de integrare a lui Vereşciaghin: δ10 = ∑ ∫ M 0m EI 1 dx = 1 2 l Fl 2 1 EI = 1 4 2 Fl EI 2 m1 1 1 l1 I 11 = dx = ( + 1) = 1,098 EI EI 2 l I δ ∑ ∫ 1 IniŃial au fost impuse următoarele relaŃii între dimensiuni: l = 1,5 ⋅l 1 ; h 1 = 1,5 ⋅ h ; b = 4h, deci momentele de inerŃie ale secŃiunilor sunt 3 bh I = ; 12 l EI 3 bh1 I 1 = =3,385 I, de unde rezultă: 12 X 1 = - δ 10 / δ 11 = - 0,227 ⋅ Fl. Dimensionarea s-a facut cu momentul încovoietor maxim, M max = 6M max 0,273 Fl, alegând constructiv b = 14 mm şi l = 35 mm. Din condiŃia : σmax = = σ 2 a , bh rezultă h = 4,5 mm. S-e adoptă h 1 = 5 mm. Din calculul deplasarii pe verticală a şurubului, sub acŃiunea forŃei maxime F = 800 N, rezulta: 3 Mm 1 Fl Fl S = 2 dx = (2 ⋅ 0,273 − 0,227) = 0,106 = 0, 318mm EI 3 EI EI δ ∑ ∫ Elementul elastic al senzorului s-a executat din oŃel aliat şi s-a luat pentru modulul său de elasticitate longitudinală, valoarea E = 200 000 Mpa. În final rezulta că deplasarea maximă a capătului şurubului poate fi de 0,38 mm, cu nivelul semnalului de masura de ordinul milivoltilor, suficient de ridicat pentru a fi prelucrat de sistemul de achizitii date al robotului. S-a efectuat calculul numeric al elementului elastic al senzorului prin metoda elementului finit. În vederea comparării rezultatelor analitice cu cele numerice, au fost pregătite 3 19
- Page 1 and 2: SINTEZA LUCRARII FAZA 1 / 2009 Proi
- Page 3 and 4: 3 platforma V platforma Centru greu
- Page 5 and 6: 5 controlul in timp real s-au adopt
- Page 7 and 8: 7 l YZMP − BL = Yplatforma − Y
- Page 9 and 10: 9 a unui robot hexapod cu mers trip
- Page 11 and 12: 11 Torsorul sistemului forŃelor de
- Page 13 and 14: 13 Structura piciorului robotului e
- Page 15 and 16: 15 Y 1 Y ' u 1 1- u 2 1 X X Y " X F
- Page 17: 17 Acest subprogram este apelat de
- Page 21 and 22: 21 F [N] 300 250 Traductor 3 Traduc
- Page 23 and 24: 23 timp exacte. In sistemul de cont
- Page 25 and 26: 25 S-au determinat relatia pentru c
- Page 27 and 28: 27 DEZVOLTAREA UNOR NOI METODE FUZZ
- Page 29 and 30: 29 y q 1 q 2 x Figure 21. Piciorul
- Page 31 and 32: 31 Analiza stabilitatii controlului
- Page 33 and 34: 33 (PM), si de a evalua regulile de
- Page 35 and 36: 35 buclei de control conform metode
- Page 37 and 38: 37 generarea de referinte (generare
- Page 39 and 40: 39 initiala, considerata cu unghiur
- Page 41 and 42: 41 Appliquee , no.1, tome 53, janvi
18<br />
UC<br />
MASTER<br />
A<br />
2*UC<br />
Unitate<br />
centrala<br />
Traductor<br />
Traductor<br />
G<br />
D<br />
F<br />
E<br />
B<br />
C<br />
A<br />
D<br />
B<br />
C<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
2*UC<br />
Unitate<br />
centrala<br />
ETH, Rs232, MODBUS<br />
A<br />
B<br />
C<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
Traductor<br />
F<br />
5<br />
D<br />
Traductor<br />
2*UC<br />
Unitate<br />
centrala<br />
G<br />
E<br />
6<br />
8<br />
7<br />
Traductor<br />
Traductor<br />
G<br />
F<br />
E<br />
6<br />
8<br />
7<br />
5<br />
Fig.14. Structura si arhitectura sistemului de control pentru roboti pasitori modulari<br />
S-au conceput variante simplificate in care numai primul modul, care reprezinta picioarele<br />
din fata ale robotului pasitor, este echipat cu traductori, celelalte picioare urmand sa fie dotate cu<br />
un numar redus de traductoare necesare realizarii masuratorilor ZMP si a sarcinilor externe.<br />
Robotul păşitor echipat cu astfel de picioare poate păşi uniform şi repede şi – de asemenea – cu o<br />
eficacitate sporită a consumului de energie în faza de transfer a piciorului.<br />
S-au determinat experimental fortele de reactiune din punctele de contact cu terenul<br />
pentru picioarele robotilor pasitori modulari. Distribuirea reacŃiunilor în punctele de sprijin<br />
este una din problemele cheie la organizarea mişcării robotului păşitor pe teren cu relief<br />
complicat. Conurile de frecare în punctele de sprijin pe terenuri denivelate pot fi orientate<br />
suficient de arbitrar, iar înseşi punctele de sprijin pot să nu aparŃină simultan unui plan. Ca<br />
premiza pentru posibilitatea rezolvării problemei distribuŃiei raŃionale a reacŃiunilor serveşte<br />
nedeterminarea statică. Se presupune că, fiecare picior al robotului se sprijină pe suprafaŃă întrun<br />
punct. Se analizează problema organizării paşilor dinamici ai robotului încât stabilitatea<br />
statică să fie asigurată în fiecare moment de timp. Controlul mişcării robotului păşitor poate fi<br />
descompus în două procese complementare: controlul Ńinutei si controlul activ. Controlul Ńinutei<br />
18
Change language