Статья

Название статьи УПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЕМ ПОДВОДНЫХ ШАГАЮЩИХ АППАРАТОВ ПЕРЕДВИГАЮЩИХСЯ ПО ДНУ
Автор В.В. Чернышев, В.В. Арыканцев, Ан.Е. Гаврилов
Рубрика РАЗДЕЛ II. МОРСКАЯ РОБОТОТЕХНИКА
Месяц, год 01, 2016
Индекс УДК 627.02:007.52
DOI
Аннотация Шагающие машины и роботы передвигающиеся по дну в ряде случаев имеют ряд существенных преимуществ в сравнении с плавающими аппаратами и традиционными колесными и гусеничными машинами. В работе обсуждаются различные подходы к управлению движением подводных шагающих робототехнических систем. Проведен анализ информационно-измерительных и управляющих систем известных донных самоходных устройств. Обозначены характерные проблемы, возникающие при управлении движением подводных шагающих аппаратов. Показано, что задача эффективного управления подводными шагающими роботами адаптивного типа пока еще в полной мере не решена. Предложен новый подход к управлению подводными шагающими аппаратами с цикловыми движителями. Цикловые движители позволяют не заботиться о сохранении походки и устойчивости и исключают необходимость управляемой системы адаптации. В результате машины имеют минимальное число управляемых степеней свободы и становятся существенно проще и дешевле аналогов с адаптивным управлением. Приведены некоторые результаты подводных испытаний шагающего аппарата МАК-1, специально разработанного для оптимизации параметров цикловых механизмов шагания и отработки методов управления движением шагающих робототехнических систем передвигающихся по дну. Проведенные эксперименты также подтвердили существенное превосходство шагающих машин по грунтовой и профильной проходимости перед традиционными транспортными средствами. Показано, что подводные аппараты подобного типа могут найти широкое применение уже в настоящее время. Результаты работы могут быть востребованы при разработке подводных шагающих робототехнических систем предназначенных для подводно-технических работ, для новых промышленных технологий освоения ресурсов морского дна, для обеспечения антитеррористической и техногенной безопасности объектов подводной инфраструктуры и др. работ.

Скачать в PDF

Ключевые слова Подводные аппараты; машины передвигающиеся по дну; робототехнический комплекс; мобильный робот; мехатронное устройство; подводно-технические работы; информационно-измерительная и управляющая система; сенсоры; шагающий движитель; подводные испытания.
Библиографический список 1. Ляхов Д.Г. Современные задачи подводной робототехники // Подводные исследования и робототехника. – 2012. – № 1. – С. 15-23.
2. Илларионов Г.Ю. Некоторые аспекты военного применения подводных роботов за рубежом // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2012. – № 3 (128). – С. 65-75.
3. Илларионов Г.Ю., Сидоренко В.В., Смирнов С.В. Автономные необитаемые подводные аппараты для поиска и уничтожения мин // Подводные исследования и робототехника. – 2006. – № 1. – С. 31-39.
4. Сиденко К.С., Лаптев К.З., Илларионов Г.Ю. Управляемые по кабелю необитаемые подводные аппараты для поиска и уничтожения мин // Двойные технологии. – 2009. – № 3. – С. 28-31.
5. Сиденко К.С., Илларионов Г.Ю. Новые подходы к проблеме защиты объектов морской инфраструктуры от подводных диверсантов и террористов // Морская радиоэлектроника. – 2008. – № 4. – С. 2-9.
6. Андреев С.И., Казакова В.Е., Бабаева С.Ф., Черкашёв Г.А. Твердые полезные ископаемые мирового океана: история открытий, геологическое изучение, перспективы освоения // Горный журнал. – 2013. – № 11. – С. 65-72.
7. Verichev S., Laurens de Jonge, Wiebe B., Rodney N. Deep mining: from exploration to exploitation // Minerals of the Ocean – 7 & Deep-Sea Minerals and Mining – 4: abstracts of International Conference / VNIIOkeangeologia. St. Petersburg, 2014. – P. 126-138.
8. Подводно-технические работы. – Режим доступа: http://www.птр.аква-
эко.рф/content/podvodnyy-transheekopatel . – Загл. с экрана.
9. Amphibious Bulldozer. – Режим доступа: http://www.komatsu.com/CompanyInfo/
views/pdf/201312/Views_No20_amphibious_bulldozer.pdf. – Загл. с экрана.
10. Подводный экскаватор Menzi Muck подготавливает океанское дно к прокладке газопровода – Режим доступа: http://www.exkavator.ru/main/news/inf_news/~id=7683. – Загл. с экрана.
11. Кабелеукладчик «Tyco Resolute». – Режим доступа: http://korabley.net/news/kabeleukladchik_tyco_resolute/2011-02-21-778. – Загл. с экрана.
12. Nautilus Minerals. – Режим доступа: http://www.nautilusminerals.com. – Загл. с экрана.
13. Jin-Ho Kim, Tae-Kyeong Yeu, Suk-Min Yoon, Hyung-Woo Kim, Jong-Su Choi, Cheon-Hong Min and Sup Hong Electric-Electronic System of Pilot Mining Robot, MineRo-II // Proceedings of the Tenth ISOPE Ocean Mining and Gas Hydrates Symposium Szczecin, Poland, September 22-26, 2013. – P. 269-273.
14. Hong S., Kim H.W., Choi J.S. Transient Dynamic Analysis of Tracked Vehicles on Extremely Soft Cohesive soil // The 5th ISOPE Pacific/Asia Offshore Mechanics Symposium. – 2002. – P. 100-107.
15. Kim H.W., Hong S., Choi J.S. Comparative Study on Tracked Vehicle Dynamics on Soft Soil: Single-Body Dynamics vs. Multi-body Dynamics, ISOPE, OMS-2003, Tsukuba, Japan, 2003. – P. 132-138.
16. Брискин Е.С., Чернышев В.В., Малолетов А.В., Шаронов Н.Г. Сравнительный анализ колёсных, гусеничных и шагающих машин // Робототехника и техническая кибернетика. – 2013. – № 1. – C. 6-14.
17. Pavlovsky, V.E., Platonov, A.K. Cross-Country Capabilities of a Walking Robot, Geometrical, Kinematical and Dynamic Investigation // Theory and Practice of Robots and Manipulators, Romansy 13: Proc. of the 13-th CISM-IFToMM Symposium, Zakopane, Poland, 2000. – P. 131-138.
18. Брискин Е.С., Чернышев В.В., Малолетов А.В. и др. Шагающая машина «Восьминог» // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2004. – № 5. – C. 48-49.
19. Чернышев В.В. Опыт использования шагающей машины для ликвидации аварийного разлива нефти // Безопасность жизнедеятельности. – 2003. – № 5. – C. 28-30.
20. Briskin E.S., Chernyshev V.V., Maloletov A.V et al. On ground and profile practicability of multi-legged walking machines //Climbing and Walking Robots. CLAWAR 2001: Proc. of the 4-th Int. Conf. Karlsruhe, Germany, 2001. – P.1005-1012.
21. Briskin E.S., Chernyshev V.V., Maloletov A.V., Zhoga V.V. The Investigation of Walking Machines with Movers on the Basis of Cycle Mechanisms of Walking // The 2009 IEEE Int. Conf. on Mechatronics and Automation: conf. proceedings. – [China], 2009. – P. 3631-3636.
22. Chernyshev V.V., Gavrilov A.E. Traction properties of walking machines on underwater soils with a low bearing ability // Minerals of the Ocean – 7 & Deep-Sea Minerals and Mining – 4: abstracts of Int. Conf. / VNIIOkeangeologia. St. Petersburg, 2014. – P. 21-24.
23. Yoo, S.Y., Jun, B.H., Shim, H.(2014. Design of static gait algorithm for hexapod subsea walking robot: Crabster, Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers, A. – September 2014. – Vol. 38, Issue 9. – P. 989-997.
24. Чернышев В.В. Арыканцев В.В. МАК-1 – подводный шагающий робот // Робототехника и техническая кибернетика. – 2015. – № 2. – C. 45-50.
25. Патент 2207583 РФ В 62 D 57/032. Шагающая опора для транспортных средств повышенной проходимости / Чернышев В.В., Брискин Е.С., Савин А.Ю. – Волгоград: ВолгГТУ, 2003.
26. Арыканцев В.В., Чернышев В.В. Подводные исследования тягово-сцепных свойств и проходимости шагающего аппарата МАК-1 // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2015. – № 10. – С. 169-178.

Comments are closed.