Динамика двухсекционного аппарата с тросовым приводом для перемещения по трубопроводным системам тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.02.06, кандидат наук Савин, Сергей Игоревич

• Савин, Сергей Игоревич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Савин, Сергей Игоревич

Содержание

Введение

Глава 1. Анализ состояния проблемы

1.1 Обзор существующих роботов для перемещения по трубопроводам

1.2 Классификация роботов для перемещения по трубопроводам

1.3 Классификации типов трубопроводов

1.4 Классификации задач перемещения по трубопроводу

1.5 Обзор научной литературы по вопросу моделирования движения механизмов с гибкими звеньями

1.6 Цели и задачи диссертации

Глава 2 Разработка математической модели устройства

2.1 Описание исследуемого устройства

2.2 Описание конструкции устройства

2.3 Описание принципа перемещения устройства

2.4 Структурный анализ и описание геометрических параметров секции

2.5 Кинематический анализ механизма секции

2.6 Определение особых положений механизма секции

2.7 Моделирование движения звеньев секции

2.8 Модель трения в системе «трос - оболочка троса»

2.9 Описание фиксации секции

2.9.1 Математическое описание трубопровода

2.9.2 Условия неподвижности зафиксированной секции

2.10 Выводы по второй главе

Глава 3 Моделирование движения секций робота с учетом динамики тросов и упругих элементов

3.1. Описание движения троса и упругого элемента

3.2. Выбор подхода к моделированию гибкого троса

3.3 Моделирование движения устройства на стационарном этапе походки при отсутствии контакта секции с трубой

3.3.1 Геометрический и кинематический анализ механизма

3.3.2 Составление уравнений движения механизма в дифференциальной форме

3.4 Описание использованных численных методов решения систем дифференциальных уравнений второго порядка

3.5 Разработка методов подбора механических параметров механизма с использованием экспериментальных данных о поведении и физических характеристиках упругого элемента и троса

3.6 Движение механизма в трубопроводе при наличии точки контакта

3.6.1 Модель прямого участка трубопровода

3.6.2 Описание контактных элементов секции устройства

3.6.3 Определение величины силы трения, действующей в точке контакта механизма и стенки трубы

3.7 Моделирование движения механизма в процессе выпускания троса

3.8 Выводы по третьей главе

Глава 4 Исследование моделей устройства

4.1 Описание алгоритма нахождения численных зависимостей, характеризующих движение механизма в трубопроводе

4.2 Анализ движения секции на стационарном этапе походки

4.3 Анализ движения механизма в процессе выпускания троса

4.4 Разработка инструментальных средств проектирования роботов для перемещения по трубопроводам

4.5 Описание оборудования, разработанного для проведения экспериментальных исследований

4.6 Результаты экспериментальных исследований

4.7 Выводы по четвёртой главе

Заключение

Список использованных источников

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Динамика двухсекционного аппарата с тросовым приводом для перемещения по трубопроводным системам»

Введение

Актуальность темы. Мобильная робототехника является одной из динамично развивающихся областей науки и техники, что проявляется во все более широком применении роботов в различных областях человеческой деятельности. При этом сохраняется необходимость проведения дальнейших исследований по изучению движения мобильных аппаратов, пространство функционирования которых ограничено поверхностями, которые в общем случае могут быть как деформируемыми, так и недеформируемыми. Такие ограничения накладываются, например, на устройства, функционирующие в трубопроводах. Особенно сложной является задача организации движения мобильного объекта в трубопроводах малого диаметра (менее 20 мм), так как в этом случае, в силу ограниченности пространства, не удается разместить электроприводы на корпусе аппарата. Для решения задач, связанных с организацией функционирования мобильных роботов в подобных условиях требуется разработка новых технических решений.

Значительный вклад в исследования движения мобильных многозвенных аппаратов сделали ряд ученых, в том числе Ф.Л. Черноусько, H.H. Болотник, В.Е. Павловский, Ю.В. Подураев, Ю.Г. Мартыненко, A.M. Формальский. Мобильные роботы, перемещающиеся в трубопроводных сетях, также являются объектами исследований многих ученых, в том числе В.Г. Градецкого, В.Г. Чащухина, С.Ф. Яцуна, Сигео Като и его коллег (Shigeo Kato, Nippon Institute of Technology), Се-Гон-Ро (Se-gon Roh, университет Сонгюнгван) и других. Для расширения технологических возможностей существующих внутритрубных роботов, могут быть использованы конструкции с приводами, вынесенными за пределы области функционирования устройства. Подобный принцип может быть реализован использованием тросового привода, где для связи приводов, находящихся вне трубы, с внедряемой в трубопровод частью устройства используется

система гибких тросов. Сходные конструкции находят применение в медицине, в системах активных эндоскопов.

Одним из вариантов исполнения подобного устройства является разделение внедряемой части робота на две секции, связанные между собой упругим элементом. При этом особенности динамических режимов работы таких устройств изучены недостаточно, что не позволяет производить оценки качества их работы, а также оптимизировать их конструктивные параметры.

Поэтому изучение динамических режимов движения двухсекционного аппарата с тросовым приводом, разработка методик управления его движением и создания инструментальных средств проектирования подобных устройств является актуальной задачей.

Объектом исследования данной работы является двухсекционный аппарат с тросовым приводом, секции которого представляют собой многозвенные механизмы, звенья которых соединены шарнирами и линейными направляющими.

Предметом являются динамические процессы, протекающие в двухсекционном аппарате с тросовым приводом.

Цель работы заключается в создании научных основ и инструментальных средств проектирования двухсекционных аппаратов с тросовым приводом.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

1. Обзор и классификация устройств для перемещения по трубопроводным системам.

2. Разработка математического описания ограниченного пространства, в котором происходит перемещение.

3. Разработка последовательности этапов перемещения двухсекционного аппарата с тросовым приводом, позволяющая реализовать движение с управляемой точностью, где каждый из этапов характеризуется отличающимся взаимным расположением звеньев.

4. Описание характера взаимодействия изучаемого двухсекционного аппарата с внутренней поверхностью трубопровода для различных режимов движения - движения с отрывом от поверхности, движение при наличии неподвижной или скользящей по поверхности трубы точки контакта.

5. Создание математической модели, описывающей движение двухсекционного аппарата с тросовым приводом, с учетом взаимодействия с внутренней поверхностью трубопровода.

6. Создание инструментальных средств проектирования, позволяющих подбирать параметры двухсекционного аппарата, производить численное решение дифференциальных уравнений, описывающих его движение, визуализировать результаты численного решения, производить анализ характера протекающих в устройстве динамических процессов.

7. Разработка методики определения диапазонов допустимых значений параметров среды, в которой двухсекционный аппарат способен перемещаться.

8. Создание экспериментальных стендов и макета робота, позволяющих проверить достоверность полученных результатов с помощью натурного эксперимента, изучать свойства динамических процессов, характерных для двухсекционного аппарата с тросовым приводом, а также производить идентификацию численных значений параметров модели.

Методы исследования. Поставленные задачи решаются с применением методов теоретической механики, линейной алгебры, аналитической геометрии, дифференциального исчисления, теории механизмов и машин, теории автоматического управления, теории планирования эксперимента и прикладного программирования. Научная новизна:

1. Разработана математическая модель двухсекционного аппарата с тросовым приводом для перемещения по трубопроводным системам, секции которого связаны между собой через упругие элементы, причем каждая секция представляет собой многозвенный параллельный механизм. Модель составлена для различных этапов движения аппарата, и позволяет получать численные зависимости изменения положений и скоростей звеньев механизма от времени.

2. Разработана модель взаимодействия двухсекционного аппарата с шероховатой поверхностью, описывающая режимы движения устройства со скольжением, с отрывом от поверхности и с наличием одной неподвижной точки контакта.

3. Разработан алгоритм совместного численного решения систем дифференциальных уравнений, описывающих движение двухсекционного аппарата на разных этапах перемещения с учетом условий перехода между этапами.

4. Получены характеристики переходных процессов и установившихся режимов движения механизма для различных режимов движения двухсекционного аппарата с тросовым приводом при наличии программного управления и управления по ошибке с регулятором. Положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель двухсекционного аппарата с тросовым приводом для перемещения по трубопроводным системам, секции которого связаны между собой через упругие элементы, причем каждая секция представляет собой многозвенный параллельный механизм.

2. Модель взаимодействия двухсекционного аппарата с внутренней поверхностью трубопровода, с учетом нелинейности действующих в точках контакта сил трения.

3. Алгоритм совместного численного решения систем дифференциальных уравнений, описывающих движение двухсекционного аппарата на разных этапах перемещения.

4. Полученные характеристики переходных процессов и установившихся режимов движения механизма для различных режимов движения двухсекционного аппарата с тросовым приводом при наличии программного управления и управления по ошибке с регулятором.

Достоверность результатов. Основные научные результаты диссертации получены на основе фундаментальных положений и методов теоретической механики, теории механизмов и машин, дифференциального исчисления, линейной алгебры, теории планирования эксперимента. Теоретические результаты подтверждены результатами экспериментальных исследований, разница между зависимостями, полученными экспериментально и в ходе математического моделирования, превышала погрешность измерения на величину, меньшую величины шага измерения. Практическая ценность.

Разработан программный комплекс, позволяющий производить моделирование движения двухсекционного аппарата с тросовым приводом, визуализацию полученных результатов и сохранять полученные результаты в формате, удобном для дальнейшей обработки в других программных средах. Также с помощью программного комплекса можно производить расчет параметров многозвенного аппарата. Программный комплекс может быть использован при проектировании двухсекционных аппаратов с тросовым приводом, предназначенных для перемещения по трубопроводным системам и для оценки качества их работы. Спроектирован экспериментальный стенд, позволяющий производить исследования физических характеристик макетов многозвенных аппаратов с гибкими звеньями и отдельных узлов этих аппаратов с целью проверки качества математических моделей и идентификации численных параметров этих моделей.

Результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедры теоретической механики и мехатроники ЮЗГУ (г. Курск).

Апробация диссертации. Основные положения диссертации доложены и одобрены на международных и российских конференциях: 15-я международная конференция Conference on Climbing and Walking Robots and the Support Technologies for Mobile Machines «CLAWAR 2012» (Университет Джонса Хопкинса, США, 2012), XVII Международная научно-техническая конференция «Математическое и компьютерное моделирование в решении задач строительства, техники, управления, и образования» (Пенза, 2012), 2-я Международная научно-практическая конференция «Современные материалы, техника и технология» (Курск, 2012), X Всероссийская научная конференции молодых учёных, аспирантов и студентов «Информационные технологии, системный анализ и управление ИТСАИУ-2012» (Таганрог 2012), IV Международная молодёжная научная конференция «Молодёжь и XXI век» (Курск, 2012), IV Международная научно-практическая конференция «Достижения молодых учёных в развитии инновационных процессов в экономике, науке, образовании» (Брянск, 2012), VIII Международная научно-практическая конференция «Актуальные вопросы науки» (Москва, 2013), Международная научно-практическая конференция «Технические науки: современные проблемы и перспективы развития» (Йошкар-Ола, Приволжский научно-исследовательский центр, 2013), IX научно-практическая конференция «Moderní vymozenosti védy» (Praha, 2013), Международная заочная научная конференция «Актуальные вопросы технических наук» (Пермь, 2013), Международная конференция «Вибрация 2014: Управляемые вибрационные технологии и машины» (Курск, 2014).

Публикации. По теме диссертации опубликована 19 печатных работ, включая 19 статей, из них - 3 работы в рецензируемых научных журналах, получены 5 свидетельств на полезную модель.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, библиографического списка из 137 наименований. Текст диссертации изложен на 199 страницах, содержит 70 рисунков, 4 таблицы и 1 приложение.

Глава 1. Анализ состояния проблемы

1.1 Обзор существующих роботов для перемещения по трубопроводам

Приведем краткий обзор существующих разработок в области создания роботов для перемещения по трубопроводам. Прежде всего отметим, что разработки в данной области опираются на достижения целого ряда научных дисциплин, таких как теоретическая механика, теория автоматического управления, теория электропривода, теория механизмов и машин, теория обработки сигналов и др. При этом разработка внутритрубных роботов только начинает формироваться как самостоятельное научное направление, и результаты, полученные исследователями, работающими в данной области, зачастую специфичны для конкретных механизмов. При этом следует отметить значительный вклад научных коллективов и отдельных авторов в формирование данного научного направления. Особо следует выделить работы В. Г. Градецкого, В. Г. Чащухина (Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН), С. Ф. Яцуна (Юго-Западный государственный университет), Сигео Като и его коллег (Shigeo Kato, Nippon Institute of Technology), Се-Гон-Ро и его коллег (Se-gon Roh, университет Сонгюнгван), а также следует отметить достижения исследовательских коллективов из университета штата Луизиана (Louisiana State University), технического университета Клуж-Напока (Technical University of Cluj-Napoca) и др. По данному направлению были защищены ряд диссертационных работ, в том числе работы [14, 19, 50, 52, 87].

В целях краткости изложения в данном обзоре ограничимся лишь описанием основных характеристик устройств, разработанных исследовательскими коллективами, а также выборочно приведем сделанные

авторами выводы, не останавливаясь на использованных, ими методах для получения упоминаемых результатов.

Значительное число существующих разработок могут быть объединены в группы по каким-либо признакам - способам перемещения, конструктивным особенностям (числу звеньев, типу контактных элементов), степени автономности и др. Так в публикациях [89, 90, 102, 104, 113-115, 129] описываются пневматические роботы, предназначенные для перемещения по трубопроводам малого диаметра, имеющие в значительной степени сходную структуру. В работе [114] представлен робот способный двигаться со скоростью 33 мм/с, развивая усилие 7.8 Н/м, а в статье [129] описан сходный механизм, движущийся с максимальной скоростью 12 мм/с. В публикациях [90, 113] обсуждается возможность использования роботов' подобного типа для движения в трубах с Т-образными и Y-образными сочленениями. Среди проблем пневматических роботов авторы выделяют ограничения, накладываемые на максимальную дистанцию, которую робот может пройти, перемещая трубки подвода воздуха за собой. Для увеличения данной дистанции в работе [114] предложено использование особых контактных элементов, повышающих сцепление устройства со стенками трубы и позволяющих роботу перемещаться на расстояния до 20 метров. Пневматический робот, описанный в работе [115] использует вибрационный принцип перемещения — тело робота состоит из двух модулей, совершающих относительные колебательные перемещения с частотой 18 Гц; модули касаются внутренней поверхности трубы через контактные элементы, спроектированные таким образом, чтобы коэффициент трения был ниже при движении вперед по трубе. В статье [104] описан пневматический робот, использующий змееподобный способ движения.

В работах [83, 116, 120, 126, 127] описана серия колесных роботов, созданных в университете Сонгюнгван (Sungkyunkwan University, англ.) в г. Сеул, и предназначенных для перемещения по городским газопроводным сетям (см. рисунок 1.1). Описанные роботы контактируют с внутренней

поверхностью трубы через колеса, имеют двухмодульную конструкцию и способны преодолевать Ь-образные и Т-образные соединения труб. Для обеспечения достаточного трения между колесами и поверхностью трубы авторы использовали систему пассивного поджатия колес. Сходные конструкции описаны в работах [88, 133].

Рисунок 1.1 Робот МЯШ8РЕСТ IV, разработанный в университете

Сонгюнгван

Работы [81-82] представляют другой вариант конструкции двухмодульного колесного робота, способного преодолевать плавные изгибы трубы (см. рисунок 1.2). Авторы отмечают, что для работы в трубах малого диаметра необходимо повышение числа степеней свободы механизма, соединяющего модули робота (в текущей конфигурации робота этот механизм имеет две степени свободы). В публикации [130] обсуждается трёхмодульная конструкция колесного робота с двумя магнитными колёсами (подробнее колеса описаны в работе [131]), способная работать в трубопроводах с резко меняющимся диаметром. В статьях [101, 123] предлагается конструкция колесного робота, состоящая из семи модулей. Описываемый робот способен перемещаться в загрязненных трубах, частично заполненных жидкостью.

Рисунок 1.2 Робот D-70/2 (слева) и робот D-40 (справа), разработанный в Active Structures Laboratory Брюссельского свободного университета (Université libre de Bruxelles, см. [82])

В работе [121] описывается микроробот, способный перемещаться в трубе, использующий пьезо-актуаторы для организации относительного перемещения своих звеньев.

В статьях [103, 115, 122, 132] обсуждаются гусеничные роботы для перемещения в трубопроводах. В работе [132] рассматривается возможность применения гусеничного робота модифицированной конструкции (способной перемещаться в боковом направлении) для обследования труб. Авторы работы утверждают, что разработанная ими конструкция имеет лучшее сцепление с внутренней поверхностью трубопровода за счет нестандартной формы гусениц, имеющих круглое сечение. В работе [115] рассматривается гусеничный робот, способный двигаться в трубах диаметром 130-150 мм, преодолевать Т-образные и Y-образные сочленения (см. рисунок 1.3). В работе утверждается, что большинство существующих роботов, способных преодолевать подобные сочленения, имеют недостатки, связанные с проскальзываем колес и невозможностью перемещения вертикально вверх. Сходная конструкция описана в работе [78], отличающаяся тем, что она способная перемещаться в трубах диаметром 80-100 мм.

Рисунок 1.3 Гусеничный робот, разработанный в университете штата Луизиана (см. [115]) в процессе движения

Часть работ по данной тематике демонстрирует направленность на решение конкретных технических задач, специфичных для определенного региона. Примером подобного подхода могут служить работы [75-76]. В этих статьях описываются многозвенные колесные мобильные роботы, использующие змееподобный принцип перемещения, предназначенные для обследования городских газопроводных сетей Нидерландов. Важность задачи создания подобных устройств авторы связывают с необходимостью постоянного сбора информации о состоянии сети с целью предотвращения техногенных катастроф. В работе [75] утверждается, что ни один из разработанных на сегодняшний день механизмов не продемонстрировал способность перемещаться по трубам диаметра 63 мм с L-образными соединениями без радиуса поворота (в англоязычной литературе sharp mitered bend, соединения, образованные из двух прямых отрезков трубы, без плавных изгибов), что является необходимым требованием для работы в газопроводных сетях низкого давления, используемых в Нидерландах. Используемые на сегодняшний день методы обследования этих сетей основаны на детектировании газов, выходящих через трещины в трубах, т.е. предназначены для выявления уже появившихся нарушений в работе

газопровода, при этом автоматизированные средства диагностики состояния трубопроводов, используемые в магистральных сетях, как утверждают авторы, не могут быть использованы для работы в городских сетях низкого давления (см [76]). В работе [101] делаются сходные утверждения о современных методах обследования состояния газопроводов, используемых в США. В работе [94] описываются исследования возможности использования колесных роботов для обследования канализационных сетей Германии.

Также существуют работы, посвященные исследованию ограничений, связанных с проектированием и эксплуатацией роботов, перемещающихся в трубах, и методам расширения их сферы применения. Примером может служить статья [128], в которой утверждается, что лишь незначительное число современных роботов способно перемещаться в трубах переменного диаметра. В статье предложена конструкция многозвенного робота, способного перемещаться по трубам с диаметром, меняющимся в диапазоне 18-100 мм, со скоростью до 0.036 м/с с преодолением Т-образных и Ь-образных сочленений. Сходная конструкция в работе [91] продемонстрировала способность работать в диапазоне диаметров 55-331 мм, двигаясь со скоростью 22 мм/с. Согласно классификации, предложенной в работе [98] оба упомянутых робота следует отнести к категории «ползающие роботы».

В публикации [94] приводится подробное описание условий эксплуатации роботов, предназначенных для перемещения по канализационным сетям, и факторы, ограничивающие их функциональные возможности. Описанное в статье [94] устройство - колесный робот -продемонстрировало способность перемещаться по горизонтально расположенным сухим и чистым трубопроводам с бетонными трубами, используя ультразвуковые датчики. Авторы особо отмечают, что этого недостаточно для надежной работы в реальных канализационных сетях, и утверждают, что загрязнение сенсоров может стать серьезной проблемой в процессе реальной эксплуатации подобного устройства, равно как и его

неспособность к навигации в ПВХ трубах. Сходные результаты были получены авторами работы [112] для труб диаметром 200-300 мм. Более ранним аналогом упомянутых устройств является колесный робот, представленный в статье [101], способный перемещаться по трубам системы водоснабжения. В статье [98] отмечаются недостатки колесных роботов, связанные с невозможностью перемещения по вертикальным участкам трубопровода, преодоления Т-образных сочленений. Обсуждая варианты исполнения колесных роботов, позволяющие решить названные проблемы, авторы замечают, что существующие решения делают тело робота настолько крупным, что он занимает большую часть просвета трубы, что затрудняет установку сенсоров и навесного оборудования. В особенности сильно это проявляется при проектировании роботов, предназначенных для движения в трубах, диаметром меньше 100 мм. В этой статье предложена плоская конструкция колесного робота (см. рисунок 1.4), способная перемещаться по трубопроводам, не перекрывая просвет трубы, что, по мнению авторов, позволит повысить область применения данного устройства в сравнении с аналогами. Данный робот является развитием более ранних работ авторского коллектива (см. [96-97]).

Рисунок 1.4 Колесный робот для перемещения по трубам, разработанный в университете Ханьян, г. Сеул

Также следует выделить ряд работ, посвященных моделированию движения роботов для перемещения по трубам [7-8, 50, 51, 84, 135]. Так в работе [50] исследована динамика внутритрубного робота с учетом анизотропии сил трения, возникающих в местах контакта робота и поверхности трубы, что позволило предложить улучшенную структуру контактных элементов робота.

Отметим, что данный обзор охватывает лишь часть публикаций по данной тематике и затрагивает не все известные на сегодняшний день конструкции. Так, например, не были упомянуты некоторые отечественные разработки, представленные в патентных базах Федерального института промышленной собственности (см, [28-35, 93]). Другие обзоры современных мобильных роботов можно увидеть в диссертационных работах Джонг-Хон Кима [87], Чангак Чоя (Changrak Choi, англ.) [67], Мальчикова A.B. [19] и Яцуна A.C. [52].

1.2 Классификация роботов для перемещения по трубопроводам

Рассмотрим классификации роботов для перемещения по трубопроводам, описанные в публикациях по данной тематике.

В работе [98] предлагается подразделять роботов, предназначенных для перемещения в трубах, на семь типов (подразделение производится по типу перемещения): колесные, червеподобные, шагающие, ввинчивающиеся, ползающие, движущиеся вместе с потоком жидкости (устройства типа PIG) и пассивные роботы.

В работах [122, 126-127] приведена классификация внутритрубных роботов, отличная от описанной в работе [98]. Она разделяет роботов на 7 категорий - устройства типа PIG, колесные, гусеничные, шагающие, червеподобные и ввинчивающиеся роботы, а также устройства, упирающиеся в стенки трубы. В качестве примера использования данной классификации авторы произвели разделение на предложенные категории более сорока

существующих конструкций роботов для перемещения по трубам. Также авторы предлагают разделять роботов, способных преодолевать Т-образные сочленения, на две группы - роботов, совершающих управляемое изменение формы своего тела для того, чтобы изменить направление своего движения (так называемые «steering type robots»), и роботов, достигающих изменения направления скорости корпуса за счет изменения скорости вращения части своих колес (предложено называть подобные устройства «differential type robots»).

В публикации [103] предложено выделять колесных роботов как основной класс устройств для перемещения по трубопроводам, и подразделять их на два подтипа - колесные роботы прямолинейного перемещения (см., например, [83, 116, 120, 126-127, 133]) и колесные роботы, совершающие винтовое движение (см., например, [82]).

В работе [19] предложены три способа классификации внутритрубных роботов - по типу двигателя, принципу движения и типу системы управления.

Необходимо отметить, что каждая из предложенных классификаций имеет недостатки, связанные с недостаточной детализацией; так, например, многозвенные колесные роботы, использующие змееподобный принцип перемещения, не могут быть однозначно отнесены ни к одной из категорий (см, [75-76]). Также некоторые устройства, имеющие принципиально отличный друг от друга принцип действия, могут оказаться в одной категории. Предложим систему классификаций, устраняющую перечисленные недостатки.

Предлагаемая система подразделяет роботов на категории по шести основным признакам: по типу используемых контактных элементов, характеру взаимодействия с поверхностью трубы, числу звеньев, принципу движения, расположению и типу приводов (см. рисунки 1.5-1.10).

Рассмотрим классификацию внутритрубных роботов по типу их контактных элементов (см. рисунок 1.5).

1 .Классификация роботов по типу контактных элементов

1.1 Роботы, ко со внутренней трубы че

1.3 Роботы с контактными элементами, коэфициент трения которых зависит от направления вектора скорости точки контакта

1.4 Роботы с контактными элементамидругих типов

1.2 Роботы, контактирующие со внутренней поверхностью трубы через гусеницы

Рисунок 1.5 Классификация внутритрубных роботов по типу их контактных

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Савин, Сергей Игоревич, 2014 год

Список использованных источников

1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин - 4-е изд. / М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. - 640 с.

2. Айзерман М.А., Классическая механика - 3-е изд. / М.: Издательство Физико-математической литературы, 2005. - 380 с.

3. Багина O.A. Методики испытаний роботов, предназначенных для работы в трубопроводных сетях [Текст] / O.A. Багина, С.И. Савин, О.С. Тарасов, Г.В. Климов // Современные материалы, техника и технология: материалы 2-й Международной научно-практической конференции / Юго-Зап. гос. ун-т. Курск, 2012 - с. 53-55

4. Багина O.A. Экспериментальные исследования перемещения робота вверх по вертикальной трубе [Текст] / O.A. Багина, С.И. Савин, О.С. Тарасов // Современные материалы, техника и технология: материалы 2-й Международной научно-практической конференции / Юго-Зап. гос. ун-т. Курск, 2012 - с. 55-59

5. Барбашова, Т. Теоретическая механика в задачах. Лангранжева механика. Гамильтонова механика / Т. Барбашова, Е. Кугушев, Т. Попова // М.: Издательство Московского центра непрерывного математического образования (МЦНМО), Москва 2013, - 392 с

6. Бутенин Н.В., Лунц Я.Л., Меркин Д.Р. Курс теоретической механики / В двух томах. 11-е изд. стер. - СПб.: Издательство «Лань», 2009. - 736 с.

7. Градецкий, В. Г., М. М. Князьков, Л. Н. Кравчук, В. Н. Соловцов. "Микросенсорное управление движением миниатюрных роботов внутри труб малых диаметров." Микросистемная техника 8 (2002): 1120.

8. Градецкий В. Г., Князьков М. М., Кравчук JI. Н., Семенов Е. А. Методы движения миниатюрных управляемых внутритрубных роботов Микросистемная техника 9 (2005): 37-42.

9. Голубев Ю. Основы теоретической механики / М.: Издательство МГУ, 2000 г., 720 стр.

10. Голованов, Н. Геометрическое моделирование / Academia, Высшее профессиональное образование, 2011 г., 272 стр.

11. Журавлев В. Основы теоретической механики / М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008 г., 304 стр.

12. Зуев A. JI. Управление и стабилизация движения бесконечномерных механических систем с упругими элементами // Диссертация на соискание ученой степени доктора физико - математических наук, Институт прикладной математики и механики HAH Украины, Донецк — 2008, 288 с.

13. Ильин В.А., Куркина A.B., Высшая математика - 3-е изд. / М.: Проспект, 2014. - 608 с.

14. Кадхим Дхиргаам Управление перемещением колесного робота в трубопроводах с переменным проходным сечением: дис. ... канд. техн. наук. Владимирский государственный университет, Владимир, 2011.

15. Казарян К.Г. Варианты конструкции робота для перемещения по полостям [Текст] / К.Г. Казарян, С.И. Савин // Молодёжь и XXI век. Материалы IV Международной молодёжной научной конференции, в 3-х т. Т 3. / Юго-Западный гос. ун-т. - Курск, 2012. - с. 211-215.

16. Казарян К.Г. Робот с параллельной структурой для исследования трубопроводных систем [Текст] / К.Г. Казарян, С.И. Савин // Молодёжь и XXI век. Материалы IV Международной молодёжной научной конференции, в 3-х т. Т 3. / Юго-Западный гос. ун-т. - Курск, 2012. - с. 215-218.

17. Канатников, А Линейная алгебра / А. Канатников, А. Крищенко / Математика в техническом университете // М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2006 г., 336 стр.

18. Канатников, А. Дифференциальное исчисление функций многих переменных / А. Канатников, А. Крищенко, В. Четвериков // Математика в техническом университете, М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2007 г., 456 стр.

19. Мальчиков, А. В. Динамика управляемого движения шестизвенного мобильного внутритрубного робота: дис. ... канд. техн. наук. Юго-западный гос. ун-т, Курск, 2013.

20. Мальчиков, A.B. Динамические опорные элементы ползающих роботов для движения по наклонным поверхностям / A.B. Мальчиков, С.Ф. Яцун, А.И. Жакин // Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. №2 (41). 4.1. С. 89-95.

21. Мальчиков, A.B. Адаптивный мобильный робот для перемещения внутри трубопроводов / A.B. Мальчиков, С.Ф. Яцун // Современная мехатроника: сб. науч. трудов Всерос. науч. школы. -Орехово-Зуево, 2011. С. 121-125.

22. Мальчиков, A.B. Автоматизированный мобильный комплекс для диагностики трубопроводов переменного диаметра / A.B. Мальчиков, С.Ф. Яцун // Автоматизация и современные технологии. 2012. № 12. С. 3-8.

23. Мальчиков, A.B. Разработка математической модели опорного элемента ползающего робота, оснащенного бурильным модулем / A.B. Мальчиков, С.Ф. Яцун // Управляемые вибрационные технологии и машины: сб. научн. ст. -Курск, 2012. С.116-123.

24. Мальчиков A.B. Адаптивный робот для перемещения по трубопроводам переменного диаметра // Мехатроника, робототехника: современное состояние и тенденции развития: сб. науч. ст. Всерос. науч. школы для молодежи, ЮЗГУ, Курск. 2011. С. 110-118.

25. Мальчиков A.B. Математическое моделирование адаптивного внутритрубного робота // XXIII Между-нар. инновационно-ориентированная конф. молодых учёных и студентов: материалы конф., ИМАШ РАН, Москва. 2011. С. 117.

26. Мултановский В. В. Курс теоретической физики. Том 1. Классическая механика / Дрофа, 2008 г., 384 с.

27. Никитин H.H. Курск теоретической механики - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 2003. - 719 с.

28. Пат. 133896 РФ. Робототехническая система инспекции трубопровода / Никоненко А. Д., Фесенко С. С., Захаров Е. П., Каракушьян А. Г. // Заявка: 2013117912/06, 18.04.2013. Опубликовано: 27.10.2013.

29. Пат. 142123 РФ. Робот для диагностики трубопроводов / Кобелев Д. И., Белозерцева Т. А., Шишлаков Р. Ю., Миллер В. В., Белозерских В.В. // Заявка: 2013151178/02, 18.11.2013. Опубликовано: 20.06.2014Патент № 66241

30. Пат. 2474750 РФ. Транспортное средство для движения в трубопроводе и способ выполнения работ в трубопроводе / Бэк Эсбен // Заявка: 2010130703/06, 23.01.2009. Опубликовано: 10.02.2013

31. Пат. 121076 РФ. Внутритрубное транспортное средство / Бэк Эсбен // Заявка: 2012121368/28, 23.05.2012. Опубликовано: 10.10.2012

32. Пат. 2347974 РФ. Внутритрубное транспортное средство / Амиров Р. М., Скворцов В. Е. // Заявка: 2007128482/06, 24.07.2007. Опубликовано: 27.02.2009

33. Пат. 2418234 РФ. Внутритрубное транспортное средство / Антипов Б. Н., Ангалев А. М., Аверьянов В. В., Бутусов Д. С., Кузнецов И. С., Кучеренко В. П., Мартынов А. И., Степанов В. В. // Заявка: 2009141150/06, 06.11.2009. Опубликовано: 10.05.2011.

34. Пат. 60007 РФ. Внутритрубное транспортное средство / Градецкий В. Г., Князьков М. М., Кравчук Л. Н. // Заявка: 2006137468/22, 24.10.2006. Опубликовано: 10.01.2007.

35. Пат. 46986 РФ. Внутритрубное транспортное средство / Синев A.B., Градецкий В.Г., Кравчук J1.H., Шокин А.И., Попович В.А., Лебеденко И.Б., Кочетов О.С. // Заявка: 2003134919/22, 03.12.2003. Опубликовано: 10.08.2005.

36. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления / В двух томах, т. 1, М.: Интеграл-Пресс, 2007. - 416 с.

37. Савин С.И. Обзор современного состояния вопроса проектирования роботов для перемещения внутри трубопроводов [Текст] / С.И. Савин // Актуальные вопросы технических наук (II): материалы междунар. заоч. науч. конф. / Пермь: Меркурий, 2013. - с. 8-10.

38. Савин С.И. Разработка устройства для автоматического транспорта диагностического оборудования по трубопроводам [Текст] / С.И. Савин // Современные направления научно-исследовательской деятельности аспирантов и молодых научно-педагогических работников ЮЗГУ: сборник статей победителей I Конкурса научно-исследовательских работ аспирантов и молодых научно-педагогических работников ЮЗГУ / Юго-Зап. гос. ун-т. Курск, 2012. - с. 30-39.

39. Савин С.И. Экспериментальные исследования управляемого движения робота с внешними актуаторами для мониторинга трубопроводов малого диаметра [Текст] / С.И. Савин, С.Ф. Яцун, С.Б. Рублев // Известия Самарского научного центра Российской академии наук 2012. №4 (5) Том 14 / Издательство Самарского научного центра РАН -Самара, 2012 - с. 1277-1279.

40. Савин С.И. Разработка устройства для автоматического транспорта диагностического оборудования по трубопроводам [Текст] / С.И. Савин // Молодые ученые Курской области: открытия, достижения, победы: сборник информационных и научных материалов / ООО АПИИТ «Гиром» Курск, 2012. - с. 20-21.

41. Савин С.И. Математическое моделирование работы устройства для перемещения в трубопроводах [Текст] / С.И. Савин // Материалы IV

Международной научно-практической конференции «Достижения молодых учёных в развитии инновационных процессов в экономике, науке, образовании» / БГТУ - Брянск, 2012. - с. 5-6.

42. Савин С.И. Проектирование робота для перемещения по трубопроводным системам [Текст] / С.И. Савин // Математическое и компьютерное моделирование в решении задач строительства, техники, управления, и образования: сборник статей XVII Международной научно-технической конференции / МНИЦ ПГСХА - Пенза: РИО ПГСХА, 2012.-с. 75-78.

43. Савин С.И. К вопросу проектирования робота для перемещения в трубопроводных сетях [Текст] / С.И. Савин, О.С. Тарасов // Актуальные вопросы науки: Материалы VIII Международной научно-практической конференции / М.: Издательство «Спутник +», 2013.-е. 14-16.

44. Савин С.И. Проведение экспериментальных исследований работы устройства для транспорта диагностического оборудования по трубопроводам [Текст] / С.И. Савин, О.С. Тарасов // Технические науки: современные проблемы и перспективы развития, I Международная научн.-практ. конф. / Йошкар-Ола: Приволжский научно-исследовательский центр, 2013. - с. 38-39.

45. Савин С.И. Исследование вертикального перемещения робота для перемещения по трубопроводам с разомкнутой системой автоматического управления [Текст] / С.И. Савин // «Информационные технологии, системный анализ и управление ИТСАИУ-2012» Сборник трудов X Всероссийской научной конференции молодых учёных, аспирантов и студентов / Таганрог: Издательство Южного федерального университета, Т.З 2012. - с. 53-57.

46. Семенов Ю.А. Геометрический анализ плоских рычажных механизмов / Ю.А. Семенов, Н.С. Семенова // Теория Механизмов и Машин. 2004. № I.Tom 2., 26-41 с.

47. Тарасов О.С. Экспериментальный стенд для исследования движения робота для перемещения по трубопроводам с разомкнутой системой автоматического управления [Текст] / О.С. Тарасов, С.И. Савин // «Информационные технологии, системный анализ и управление ИТСАИУ-2012» Сборник трудов X Всероссийской научной конференции молодых учёных, аспирантов и студентов / Таганрог: Издательство Южного федерального университета, Т.З 2012. - с. 58-61.

48. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики, М.: Высшая школа, 2001.-416 с.

49. Фролов К.В., Воробьев Е.И. Механика промышленных роботов; в трех книгах, книга 1: кинематика и динамика, М.: «Высшая школа», 1988. -304 с.

50. Чащухин В. Г. Движение миниатюрного робота в ограниченном пространстве: дис. ... канд. техн. наук. Учреждение Российской академии наук Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН, Москва, 2008.

51. Чащухин В.Г. Моделирование динамики и определение управляющих параметров внутритрубного миниробота. // Теория и системы управления, 2008, № 5, с. 142-147.

52. Яцун, А. С. Динамика управляемого движения мобильного ползающего робота с изменяемой формой корпуса: дис. ... канд. техн. наук. Госуниверситет-УНПК, Орёл, 2012.

53. Яцун С.Ф. Испытательный стенд для изучения динамики робота для перемещения по трубам [Текст] / С.Ф. Яцун, С.И. Савин, О.С. Тарасов // Известия Юго-Западного государственного университета 2012. №4 (43) часть 2 / Юго-Западный государственный университет - Курск, 2012-с. 221-224.

54. Яцун С.Ф. Экспериментальные исследования мобильного гусеничного робота при прямолинейном движении [Текст] / С.Ф. Яцун, Чжо Пьо Вей, A.B. Мальчиков, С.И. Савин,// Известия Юго-Западного

государственного университета. Серия техника и технологии 2013. №1 / Юго-Западный государственный университет - Курск, 2013 - с. 85-90.

55. Яцун С.Ф. Экспериментальные исследования вертикального перемещения робота для мониторинга трубопроводных систем [Текст] / С.Ф. Яцун, С.И. Савин // Известия Юго-Западного государственного университета 2012. №5 (44) 4.2 / Юго-Западный государственный университет - Курск, 2012 - с. 199-202.

56. Яцун С.Ф. Кинематический анализ многозвенного робота для перемещения в трубопроводах [Текст] / С.Ф. Яцун, С.И. Савин // Управляемые вибрационные технологии и машины, сб. науч. ст.: в 2 ч. Ч 2 / Юго-Зап. гос. ун-т. - Курск, 2014. - с. 256-266.

57. Adkins, David Е., Arthur НТ Chin, Ronnie Е. Haws, Robert H. Wittman. "Pipeline pigging plug." U.S. Patent 4332277, June 1, 1982.

58. Alin Albu-Schaffer, Christian Ott, Gerd Hirzinger A unified passivity-based control framework for position, torque and impedance control of flexible joint robots // The International Journal of Robotics Research 2007; 26, 2339 pp

59. Alin Albu-Schaffer, Gerd Hirzinger, A globally stable state feedback controller for flexible joint robots // Advanced Robotics, 2001 Vol. 15, No. 8, 799-814 pp

60. Bauchau, O. A., and J. I. Craig. "Euler-Bernoulli beam theory." In Structural Analysis, pp. 173-221. Springer Netherlands, 2009.

61. Bayo, Eduardo. "A finite - element approach to control the end - point motion of a single - link flexible robot." Journal of Robotic Systems 4, no. 1 (1987): 63-75.

62. Benosman, M., G. Le Vey, L. Lanari, A. De Luca. Rest-to-rest motion for planar multi-link flexible manipulator through backward recursion // Journal of dynamic systems, measurement, and control 126, no. 1 (2004): 115-123

PP

63. Book Wayne J. Controlled motion in an elastic world // Journal of dynamic systems, measurement, and control 115, no. 2B (1993): 252-261 pp.

64. Carrera, Erasmo, Gaetano Giunta, and Marco Petrolo. Beam structures: classical and advanced theories. John Wiley & Sons, 2011.

65. Calin Belta, Vijay Kumar On the Computation of Rigid Body Motion [Электронный ресурс] Доступна по адресу: http://hyness.bu.edu/Publications_files/belta_Kumar_rigid_ck_2002.pdf

66. Canon Jr.,R. Н., Schmitz, Е. Initial experiments on the end-point control of a flexible one-link robot // Int. J. Robotics Research, Vol. 3, no, 3, 1984.

67. Choi, Changrak. "Robot design for leak detection in water-pipe systems." Master diss., Massachusetts Institute of Technology, 2012.

68. De Luca, Alessandro, Stefano Panzieri, Giovanni Ulivi. Stable inversion control for flexible link manipulators // In Robotics and Automation, 1998. Proceedings. 1998 IEEE International Conference on, vol. 1, pp. 799-805. IEEE, 1998.

69. De Luca, Alessandro, D. Schroder, Michael Thummel. An acceleration-based state observer for robot manipulators with elastic joints // In Robotics and Automation, 2007 IEEE International Conference on, pp. 3817-3823. IEEE, 2007.

70. De Luca, Alessandro, B. Siciliano. Joint-based control of a nonlinear model of a flexible arm // In American Control Conference, 1988, pp. 935-940. IEEE, 1988.

71. De Luca, Alessandro. Feedforward/feedback laws for the control of flexible robots // In Robotics and Automation, 2000. Proceedings. ICRA'00. IEEE International Conference on, vol. 1, pp. 233-240. IEEE, 2000.

72. De Luca, A., G. Di Giovanni. Rest-to-rest motion of a one-link flexible arm // In Advanced Intelligent Mechatronics, 2001. Proceedings. 2001 IEEE/ASME International Conference on, vol. 2, pp. 923-928. IEEE, 2001.

73. De Luca, Alessandro, Pasquale Lucibello. A general algorithm for dynamic feedback linearization of robots with elastic joints // In Robotics and

Automation, 1998. Proceedings. 1998 IEEE International Conference on, vol. 1, pp. 504-510. IEEE, 1998.

74. De Luca, Alessandro, Stefano Panzieri. Learning gravity compensation in robots: Rigid arms, elastic joints, flexible links // International journal of adaptive control and signal processing 7, no. 5 (1993): 417-433 pp.

75. Dertien E, Basic maneuvers for an inspection robot for small diameter gas distribution mains [Текст] / Dertien E„ Stramigioli S, // Robotics and Automation (ICRA), 2011 IEEE International Conference on, Shanghai International Conference Center - Shanghai, 2011 - c, 3447-3448

76. Dertien E, Development of an inspection robot for small diameter gas distribution mains [Текст] / Dertien E„ Stramigioli S„ Pulles K, // Robotics and Automation (ICRA), 2011 IEEE International Conference on, Shanghai International Conference Center - Shanghai, 2011 - c, 5044-5049

77. Goldstein Herbert, Charles P. Poole, John L. Safko Classical Mechanics // Pearson; 3 edition (2001) - 680 pp

78. Harish, P., and V. Venkateswarlu. "Design and Motion Planning of Indoor Pipeline Inspection Robot." International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE), Volume-3, Issue-7, December 2013

79. Hastings G. G., Controlling Flexible Manipulators, An Experimental Investigation // Ph.D. thesis, School of Mechanical Engineering. Georgia Institute of Technology, Aug. 1986.

80. Hastings, Gordon G., Wayne John Book. A linear dynamic model for flexible robotic manipulators // Control Systems Magazine, IEEE 7, no. 1 (1987): 61-64 pp

81. Horodinca, Mihai^a, Andre Preumont, loan Burda. "The heli-pipe inspection robots architecture for curved pipes." (2003). [Эл. ресурс] / Режим доступа: http://www.icms.ro/icms2k3/papers/2k3025.pdf

82. Horodinca, Mihaita, loan Doroftei, Emmanuel Mignon, and Andre Preumont. "A simple architecture for in-pipe inspection robots." In Proc. Int. Colloq. Mobile, Autonomous Systems, pp. 61-64. 2002.

83. Hyouk Ryeol Choi In-pipe robot with active steering capability for moving inside of pipelines [Текст] / Hyouk Ryeol Choi, Se-gon Roh // Bioinspiration and Robotics Walking and Climbing Robots, Maki K, Habib (Ed,), ISBN: 978-3-902613-15-8, 2007 - c, 376-402

84. Jatsun S. Vibration driven robots for in pipe inspection / S. Jatsun, K. Zimmerman, I. Zeigis, A. Jatsun // Proceedings of International Conference on Mechatronics. Kumamoto, 2007. P. 237-249.

85. Jatsun S. Pipe inspection robot with parallel and flexible structure / S. Jatsun, A. Yatsun and S. Savin // CLAWAR 2012. The 15th International Conference on Climbing and Walking Robots and the Support Technologies for Mobile Machines, Johns Hopkins University, USA, 2012. - 713-722 pp.

86. Jatsun S. Experimental study of vertical movements of in-pipe inspection robot [Текст] / S. Jatsun, S. Savin, S. Rublev // IX БЬёгпё nadobë obsahuji materialy mezinarodni vedecko - prakticka konference Moderni vymozenosti vedy / Praha: Publishing House «Education and Science», 2013.-c. 35-39.

87. Jong-Hoon Kim Sensor-based autonomous pipeline monitoring robotic system [Текст] // Dissertation submitted to the Faculty of Louisiana State University and Agricultural and Mechanical College in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy / Louisiana State University - Louisiana, 2011 - 100 c.

88. Jun, Chen, Zong Quan Deng, and Sheng Yuan Jiang. "Study of locomotion control characteristics for six wheels driven in-pipe robot." In Robotics and Biomimetics, 2004. ROBIO 2004. IEEE International Conference on, pp. 119-124. IEEE, 2004.

89. Kato S., Shirakawa M., Ono M., Fukumoto S., Fabrication of In-Pipe Mobile Micromachines Driven by Pneumatic and Vacuum Pressure, Proc. of American Society for Precision Engineering 1999 Annual Meeting pp. 37-40

90. Kato S., Kato M., Ogawa S. and Ono M., Development of Inchworm type Mobile Robot Movable in Pipes with T-junction, Proc. of American Society for Precision Engineering 2004 Annual Meeting pp. 257-260

91. Koichi Suzumori A Miniature Inspection Robot Negotiating Pipes of Widely Varying Diameter / Koichi Suzumori, Shuichi Wakimoto, and Masanori Takata // Proceedings of the 2003 IEEE Internatianal Conference on Robotics &Automation, Taipei, Taiwan, September 14-19, 2003

92. Kim, Jong-Hoon, Gokarna Sharma, and S. Sitharama Iyengar. "Design concept and motion planning of a single-moduled autonomous pipeline exploration robot." In IECON 2010-36th Annual Conference on IEEE Industrial Electronics Society, pp. 1500-1505. IEEE, 2010.

93. Kim, Jong-Hoon, Gokarna Sharma, and S. Sitharama Iyengar. "FAMPER: A fully autonomous mobile robot for pipeline exploration." In Industrial Technology (ICIT), 2010 IEEE International Conference on, pp. 517-523. IEEE, 2010.

94. Kirchner, Frank, and Joachim Hertzberg. "A prototype study of an autonomous robot platform for sewerage system maintenance." Autonomous Robots 4, no. 4 (1997): 319-331.

95. Kwon, Young-Sik, Bae Lee, In-Cheol Whang, and Byung-Ju Yi. "A pipeline inspection robot with a linkage type mechanical clutch." In Intelligent Robots and Systems (IROS), 2010 IEEE/RSJ International Conference on, pp. 2850-2855. IEEE, 2010.

96. Kwon Young-Sik, and Byung-Ju Yi. "The kinematic modeling and optimal paramerization of an omni-directional pipeline robot." In Robotics and Automation, 2009. ICRA'09. IEEE International Conference on, pp. 13891394. IEEE, 2009.

97. Kwon Young-Sik, Hoon Lim, Eui-Jung Jung, and Byung-Ju Yi. "Design and motion planning of a two-moduled indoor pipeline inspection robot." In Robotics and Automation, 2008. ICRA 2008. IEEE International Conference on, pp. 3998-4004. IEEE, 2008.

98. Kwon, Young-Sik, Bae Lee, In-Cheol Whang, Whee-Kuk Kim, and Byung-Ju Yi. "A flat pipeline inspection robot with two wheel chains." In Robotics and Automation (ICRA), 2011 IEEE International Conference on, pp. 51415146. IEEE, 2011.

99. Kwon, Dong-Soo, Wayne J. Book. An inverse dynamic method yielding flexible manipulator state trajectories // In American Control Conference, 1990, pp. 186-194. IEEE, 1990.

100. Kumar V., Rigid Body Motion and the Euclidean Group [Электронный ресурс] Доступна по адресу: http://www.seas.upenn.edu/~meam620/notes/RigidBodyMotion3.pdf

101. Kuntze, Н-В., and Н. Haffner. "Experiences with the development of a robot for smart multisensoric pipe inspection." In Robotics and Automation, 1998. Proceedings. 1998 IEEE International Conference on, vol. 2, pp. 1773-1778. IEEE, 1998.

102. Kubota M., and Noritsugu Т.: Development of In-pipe Mobile Robot using Pneumatic Soft-actuator, Proceedings of the 16th Annual Conference of the Robotics Society of Japan, Vol. 3, (1998) pp. 1085-1086

103. Li, Peng, Shugen Ma, Bin Li, and Yuechao Wang. "Design of a mobile mechanism possessing driving ability and detecting function for in-pipe inspection." In Robotics and Automation, 2008. ICRA 2008. IEEE International Conference on, pp. 3992-3997. IEEE, 2008.

104. Manabu Ono Proposal of a snake type in-pipe mobile robot corresponding to the different diameters / Manabu Ono, Shuzo Ito, Shigeru Ikeda, Shigeo Kato [Эл. ресурс] / Режим доступа: http://aspe.net/publications/Annual_2009/POSTEMI/03NOVEL/2853.PDF

105. Martin, G. D. On Control of Flexible Systems // Ph.D. thesis, Stanford University, Stanford, CA, 1978.

106. Moberg, Stig, Svante Gunnarsson, and Jonas Ohr. A benchmark problem for robust control of a multivariable nonlinear flexible manipulator (2008)

[Электронный ресурс] Доступна по адресу: http://www.nt.ntnu.no/users/ skoge/prost/proceedings/ifac2008/data/papers/2509.pdf

107. Moberg, Stig. On feedback linearization for robust tracking control of flexible joint robots. (2008). [Электронный ресурс] Доступна по адресу: http://www.nt.ntnu.nO/users/skoge/prost/proceedings/ifac2008/data/papers/2 461.pdf

108. Moberg, Stig, and Sven Hanssen. Inverse dynamics of flexible manipulators. (2010). [Электронный ресурс] Доступна по адресу: http://liu.diva-portal .org/smash/get/diva2:648394/fulltextO 1 .pdf

109. Moberg, Stig. Robust control of a flexible manipulator arm: A benchmark problem (2006). [Электронный ресурс] Доступна по адресу: http://www .diva-portal.org/smash/get/diva2:316852/fulltextO 1 .pdf

110. Moberg, Stig, and Erik Wernholt. Identification of flexibility parameters of 6-axis industrial manipulator models. (2006). [Электронный ресурс] Доступна по адресу: http://www.diva-portal.org/smash/ get/diva2:316839/ fulltext01.pdf

111. Moberg, Stig. "On modeling and control of flexible manipulators." (2007)., Division of Automatic Control Department of Electrical Engineering Linkoping University, Dissertations. No. 1349, 2010 - 313 pp [Электронный ресурс] Доступна по адресу: http://www.diva-portal.org/smash/get/diva 2:17211/ FULLTEX ТО 1.pdf

112. Nassiraei, Amir АН Forough, Yoshinori Kawamura, Alireza Ahrary, Yoshikazu Mikuriya, and Kazuo Ishii. "Concept and Design of A Fully Autonomous Sewer Pipe Inspection Mobile Robot" KANTARO"." In Robotics and Automation, 2007 IEEE International Conference on, pp. 136143. IEEE, 2007.

113. Ono M., Kato S., Shirakawa M. and Hamano Т., Fabrication of an In-Pipe Mobile Microrobot with the 3D Steering Mechanism, Proc. of American Society for Precision Engineering 2000 Annual Meeting pp. 223-226

114. Ono Manabu Development of an in-pipe inspection robot movable for a long distance [Текст] / Ono Manabu, Hamano Toshiaki, Takahashi Masato, Kato Shigeo // Nippon Kikai Gakkai Robotikusu, Mekatoronikusu Koenkai Koen Ronbunshu, 2001, №1; 91-92 c.

115. Ragulskis Kazimieras, Marijonas Bogdevicius, and Vygantas Mistinas. "Behavior of Dynamic Processes in Self-Exciting Vibration of an Inpipe Robot." (2008).

116. Roh S. G. Actively Steerable Inpipe Inspection Robots for Underground Urban Gas Pipelines / S. G. Roh, S. M. Ryew, J. H. Yang, H. R. Choi // Proceedings of the 2003 IEEE Internatianal Conference on Robotics & Automation, Taipei, Taiwan, May 21-26, 2001, pp 761-766

117. Roh, S. G., SungMoo Ryew, J. H. Yang, and H. R. Choi. "Actively steerable in-pipe inspection robots for underground urban gas pipelines." In Robotics and Automation, 2001. Proceedings 2001 ICRA. IEEE International Conference on, vol. 1, pp. 761-766. IEEE, 2001.

118. Roman, Harry Т., В. A. Pellegrino, and W. R. Sigrist. "Pipe crawling inspection robots: an overview." Energy Conversion, IEEE Transactions on 8, no. 3 (1993): 576-583.

119. Ruderman, Michael. Modeling of Elastic Robot Joints with Nonlinear Damping and Hysteresis. [Электронный ресурс] Доступна по адресу: http ://cdn. intechopen.com/pdfs-wm/27414.pdf

120. Ryew S. M., Baik S. H., Ryu S. W., Jung К. M., Roh S. G., Choi H. R., \ Inpipe Inspection Robot System with Active Steering Mechanism" IEEE Int. Conf. on Intelligent Robot and Systems(IROS 2000), pp. 1652-1657

121. Sabzehmeidani, Yaser, Musa Mailah, and Mohamed Hussein. "Modeling and control of a piezo actuated micro robot with active force control capability for in-pipe application." International Journal of Modelling, Identification and Control 13, no. 4 (2011): 301-309.

122. Schempf, Hagen, Edward Mutschler, Vitaly Goltsberg, George Skoptsov, Alan Gavaert, and George Vradis. "Explorer: Untethered real-time gas main

assessment robot system." In Proe. of Int. Workshop on Advances in Service Robotics, ASER, vol. 3. 2003.

123. Schempf, Hägen, Edward Mutschler, Alan Gavaert, George Skoptsov, and William Crowley. "Visual and nondestructive evaluation inspection of live gas mains using the Explorer family of pipe robots." Journal of Field Robotics 27, no. 3 (2010): 217-249.

124. Scholl, K-U., Volker Kepplin, Karsten Berns, and Rüdiger Dillmann. "An articulated service robot for autonomous sewer inspection tasks." In Intelligent Robots and Systems, 1999. IROS'99. Proceedings. 1999 IEEE/RSJ International Conference on, vol. 2, pp. 1075-1080. IEEE, 1999.

125. Schmitz, E., Cannon, R. H. Further experiments on the end-point control of a one-link robot // ASME J. of Dynamic Systems, Measurement and Control, 1985.

126. Se-gon Roh Differential-drive in-pipe robot for moving inside urban gas pipelines [Текст] / Se-gon Roh, Hyouk Ryeol Choi // IEEE Transactions on robotics, VOL, 21, NO, 1, February 2005 - 17 c,

127. Se-gon Roh Navigation inside pipelines with differential-drive inpipe robot [Текст] // Robotics and Automation, 2002, Proceedings, ICRA '02, IEEE International Conference on, Volume 3 / Washington, 2002 - 2575-2580 с

128. Shuichi Wakimoto A micro snake-like robot for small pipe inspection [Текст] / Shuichi Wakimoto, Jun Nakajima, Masanori Tanaka, Takefumi Kanda, Koichi Suzumori // Mechanical Engineering fields, Okayama University - Okayama, 2003 - c, 303-308

129. Shigeo Kato An in-pipe mobile inspection robot provided an artificial intelligence and passable at several T-junctions / Shigeo Kato, Takachika Suzuki And Manabu Ono // ASPE Proceedings, October 15-20, 2006, Monterey, California, pp 1-4

130. Tâche, Fabien, Wolfgang Fischer, Roland Siegwart, Roland Moser, and Francesco Mondada. "Compact magnetic wheeled robot with high mobility for inspecting complex shaped pipe structures." In Intelligent Robots and

Systems, 2007. IROS 2007. IEEE/RSJ International Conference on, pp. 261266. IEEE, 2007.

131. Tâche, Fabien, Wolfgang Fischer, Roland Moser, Francesco Mondada, and Roland Siegwart. "Adapted magnetic wheel unit for compact robots inspecting complex shaped pipe structures." In Advanced intelligent mechatronics, 2007 IEEE/ASME international conference on, pp. 1-6. IEEE, 2007.

132. Tadakuma, Kenjiro, Aigo Ming, Makoto Shimojo, Kazuya Yoshida, Keiji Nagatani, Kazuya Yoshida, and Karl Iagnemma. "Basic running test of the cylindrical tracked vehicle with sideways mobility." In Intelligent Robots and Systems, 2009. IROS 2009. IEEE/RSJ International Conference on, pp. 1679-1684. IEEE, 2009.

133. Tatar, O., D. Mandru, and I. Ardelean. "Development of mobile minirobots for in pipe inspection tasks." Mechanika 6, no. 68 (2007): 60-64.

134. Tiratsoo, J. N. H., ed. Pipeline pigging technology. Gulf Professional Publishing, 1992.

135. Veshnikov V., Gradetsky V., Chaschuhin V. Computer modeling of the crawling robot motion inside a pipeline. // Proceedings of the 4-th International Workshop on Computer Science and Information Technologies CSIT - 02, Patras, Greece, September 18-20, 2002.

136. Yuan, Bau-San, and Wayne John Book. A robust scheme for direct adaptive control of flexible arms // In ASME Winter Annual Meeting, Nov, pp. 261 -268. 1987.

137. Yuan, Bau-San, Wayne John Book. A robust scheme for direct adaptive control of flexible arms // In ASME Winter Annual Meeting, Nov, pp. 261268. 1987.