СПІРАЛЬНЕ ПЕРЕМІЩЕННЯ РОБОТА-ЗМІЇ В ТРУБОПРОВОДІ

УДК:004.896

DOI:10.25140/2411-5363-2018-4(14)-109-117

Автор:

Віргала Іван , Технічний університет Кошице, Машинобудівний факультет, Інститут технологій, мехатроніки і робототехніки, факультет робототехніки (Komenskeho Park 8, 042 00 Kosice, Slovakia).

Філаковскі Філіп , Технічний університет Кошице, Машинобудівний факультет, Інститут технологій, мехатроніки і робототехніки, факультет робототехніки (Komenskeho Park 8, 042 00 Kosice, Slovakia).

Мова статті: англійська

Анотація:

Актуальність теми дослідження. Нині робототехніка й мехатроніка стають мейнстрімом. З розвитком цих сфер також збільшуються обчислювальні можливості. Значна увага приділяється чисельному моделюванню й алгоритмізації в кінематичному й динамічному моделюванні. Обстеження труб є загальновідомим інженерним завданням. Для цього завдання зазвичай використовуються колісні роботи. Інші підходи засновані на біологічно подібних механізмах, таких як робот-черв'як. Наше дослідження стосується іншого виду робота для перевірки труб, а саме робота-змії.

Постановка проблеми. Моделювання і тестування робота-змії, що рухається в трубі з метою контролю.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Перевірка труб переважно виконується роботами на колесах. Однак роботи-змії мають великий потенціал для такого застосування.

Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Дослідження в перетині вигнутих труб досі залишається актуальним предметом досліджень.

Постановка завдання. У статті розроблена й експериментально перевірена модель руху робота-змії.

Виклад основного матеріалу. У цій статті досліджено область чисельного моделювання в програмному забезпеченні MATLAB. У статті представлена модель пересування зміїного робота, що рухається у вузькій трубі. Потім представлена, кінематична модель для робота і моделювання руху робота в програмному забезпеченні MATLAB. Згодом експерименти проводяться з експериментальним зміїним роботом LocoSnake. У висновку порівнюються й обговорюються результати моделювання й експерименту.

Висновки відповідно до статті. У статті представлена модель спірально подібного переміщення робота-змії з чисельним моделюванням та експериментальною перевіркою. Результати експерименту відрізняються від моделювання, головним чином, через відмінності кінематичної конфігурації між моделюванням і реальною моделлю. Експеримент також демонструє унікальність кінематичної конфігурації, що використовує як обертові, так і призматичні з'єднання, що є важливим для спірального переміщення.

Ключові слова:

спіраль; кінематика; переміщення; робот-змія.

Список використаних джерел:

1. J. Gray, The mechanism of locomotion in snakes, in: Journal of Experimental Biology, 1946, Vol. 23, No. 2, pp. 101 - 120.

2. H. W. Lissmann, Rectilinear locomotion in a snake, in: The Journal of Experimental Biology, 1949, pp. 368 – 379..

3. S. Hirose, Biologically Inspired Robots: Snake-like Locomotors and Manipulators, Oxford University Press, 1993, Oxford.

4. A. Akbarzadeh, Jal. Safehian, Jav. Safehian, H. Kalani, Generating Snake Robot Concertina Locomotion Using a New Dynamic Curve, in: International Journal of Modeling and Optimization, 2011, Vol. 1, No. 2, pp. 134 – 140.

5. F. Barazandeh, B. Bahr, A. Moradi, How Self-Locking Reduces Actuators Torque in Climbing Snake Robots, IEEE International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, 2007, pp. 1 – 6.

6. H. Marvi, D. L. Hu, Friction enhancement in concertina locomotion of snakes, in: Journal of the Royal Society, 2012, pp. 1 – 14.

7. H. Kalani, A. Akbarzahed, J. Safehian, Traveling Wave Locomotion of Snake Robot along Symmetrical and Unsymmetrical Body Shapes. In: Robotics (ISR) - 6th German Conference on Robotics, pp. 62 – 68, 2010.

8. Suzumori, K., Wakimoto, S., Takata, M., A miniature Inspection Robot Negotiating Pipes of Widely Varying Diameter. Proceedings of the 2003 IEEE International Conference on Robotics & Automation, Taiwan, pp. 2735 – 2740, 2003

9. K. Trnka, P. Božek, Optimal Motion Planning of Spot Welding Robot Applications. In: Applied Mechanics and Materials, ICMMME 2012, ISSN 1660-9336, pp. 589-593.

Завантажити