МОБИЛЬНЫЕ РОБОТЫ РОБОТ-КОЛЕСО И РОБОТ-ШАР Редакторы-составители А. В. <...> Интернет-магазин http://shop.rcd.ru • физика • математика • биология • нефтегазовые технологии Мобильные роботы: робот-колесо и робот-шар / Сб. работ. <...> Сферический мобильный робот Spherobot: конструкция, сборка и управление . <...> Volvot: сферический мобильный робот с двумя эксцентрическими роторами . <...> Планирование траекторий движения и управление малоприводным динамически устойчивым колесным мобильным роботом с одним сферическим колесом . <...> Изменение положения в пространстве, обеспечение равновесного состояния, сохранение заданного положения и управление вертикальным вращением для динамически устойчивого мобильного робота с одним сферическим колесом 185 ЧАСТЬ II. <...> Представлены кинематические и динамические модели, структура системы управления, различные алгоритмы управления и планирования траектории. <...> Сферический катящийся робот обладает также следующими преимуществами по сравнению с традиционными колесными или ходящими роботами. <...> Разработка основных принципов передвижения включает в себя построение системы передвижения, но она уделяет также значительное место построению системы управления роботом и планирование траекторий. <...> Четвертый конструктивный принцип — полусферические колеса Четвертый конструктивный принцип использует две полусферы в качестве больших всеохватывающих колес, каждое из которых может поворачиваться независимо относительно центра [16]. <...> Принцип гироскопической стабилизации: закрашенная стрелка показывает направление качения, а незакрашенные — направление поворота Робот Gyrover, разработанный в Университете Карнеги–Меллон [18], представляет собой одноколесный мобильный робот, который стабилизируется и осуществляет повороты при помощи одного гироскопа (рис. <...> Диаметр шара накладывает ограничения как на максимальное расстояние, на которое неуравновешенная масса может сместиться внутри сферы, так и на ее величину <...>
Мобильные_роботы_робот-колесо_и_робот-шар.pdf
УДК 621.865.8(082)
ББК 32.965.9я43
М74
Издание выполнено при поддержке ФГБОУ ВПО «Удмуртский государственный
университет» в сотрудничестве с коллективом издательства
«Удмуртский университет».
Подготовка и издание сборника выполнены при участии кафедры «Мехатронные
системы» Ижевского государственного технического университета
имени М.Т.Калашникова.
Интернет-магазин
http://shop.rcd.ru
• физика
• математика
• биология
• нефтегазовые
технологии
Мобильные роботы: робот-колесо и робот-шар / Сб. работ. — М.–Ижевск: Институт
компьютерных исследований, 2013. — 532 с.
Книга представляет собой сборник работ, посвященных анализу различных конструкций,
разработке математических моделей динамики, алгоритмов планирования траектории, моделированию
и экспериментальным исследованиям роботов шаров, роботов колес и неголономных
манипуляторов. Книга будет полезна студентам физико-математических и технических
специальностей, инженерам и научным работникам, интересующимся вопросами
управления техническими системами и динамикой механических систем.
ISBN 978-5-4344-0124-1
Ижевский институт компьютерных исследований, 2013
c
http://shop.rcd.ru
http://ics.org.ru
ББК 32.965.9я43
Стр.4
Оглавление
Предисловие ... .. .. .. .. ... .. .. .. .. ... .. .. .. .. .. vii
ЧАСТЬ I. РОБОТ–ШАР
1
1. Р.Армур, Дж.Винсент. Качение в природе и робототехнике: обзор .. . 3
2. Т. Иликорпи, Ю.Суомела. Сферические роботы . ... .. .. .. .. .. 29
3. М. Свинин, С.Хосоэ. Алгоритмы планирования движения для катящейся
сферы с ограниченной контактной площадью . ... .. .. .. .. .. 51
4. В.-С. Чэнь, Ч.-П. Чэнь, В.-Ш. Юй, Ч.-Х. Линь и П.-Ч. Линь. Конструкция
и реализация омнинаправленного сферического робота Omnicron .. . 81
5. Ф. Томик, Ш.Нудехи, Л.Л.Флинн, Р. Мукхерджи. Сферический мобильный
робот Spherobot: конструкция, сборка и управление .. .. .. .. .. . 95
6. М.Ишикава, Р.Китаёши, Т.Суджи. Volvot: сферический мобильный робот
с двумя эксцентрическими роторами .. .. .. ... .. .. .. .. .. 117
7. А. В. Борисов, А. А. Килин, И. С.Мамаев. Как управлять шаром Чаплыгина
при помощи роторов . . . . . ... .. .. .. .. ... .. .. .. .. .. 131
8. У. Нагарайян, Дж.Кантор, Р. Л.Холлис. Планирование траекторий движения
и управление малоприводным динамически устойчивым колесным
мобильным роботом с одним сферическим колесом .. .. .. .. .. . 169
9. У. Нагарайян, А.Мампетта, Дж.А. Кантор, Р. Л.Холлис. Изменение положения
в пространстве, обеспечение равновесного состояния, сохранение
заданного положения и управление вертикальным вращением для динамически
устойчивого мобильного робота с одним сферическим колесом 185
ЧАСТЬ II. РОБОТ–КОЛЕСО
203
10. Ю.Г.Мартыненко, А.В.Ленский, А. И.Кобрин. Декомпозиция задачи управления
мобильным одноколесным роботом .. .. ... .. .. .. .. .. 205
11. Я.Ксу, Ю.Оу. Управление одноколесными роботами .. .. .. .. .. 211
Стр.5
vi
ОГЛАВЛЕНИЕ
ЧАСТЬ III. НЕГОЛОНОМНЫЕ МАНИПУЛЯТОРЫ
385
12. А.Мариго, А. Биччи. Качение тел с регулярной поверхностью: теория
управляемости и приложения ... .. .. .. .. ... .. .. .. .. .. 387
13. В. Чунг. Неголономные манипуляторы . . . . . ... .. .. .. .. .. 421
Стр.6