Повышение энергоэффективности приводов транспортно-технологической машины с цикловыми шагающими движителями тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.02, кандидат наук Леонард, Александр Валерьевич

• Леонард, Александр Валерьевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Леонард, Александр Валерьевич

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ШАГАЮЩИХ МАШИН И АНАЛИЗ ДВИЖИТЕЛЕЙ

1.1 Актуальность крупногабаритной шагающей техники и ее классификация

1.2 Анализ шагающих движителей и механизмов

1.3 Характеристики сдвоенных цикловых механизмов Чебышева - Умнова, влияющие на энергетику привода шагающей машины

1.4 Обзор мер по повышению энергетической эффективности сдвоенных цикловых механизмов шагания

2 ЦИКЛОВЫЙ ШАГАЮЩИЙ МЕХАНИЗМ С НАПРАВЛЯЮЩЕЙ

2.1 Синтез

2.2 Энергетическая эффективность шагающей машины «Восьминог» и машины с синтезированными механизмами шагания

2.3 Силовой анализ механизма

2.4 Прочностной расчет синтезированного механизма

2.5 Критерии сравнения сдвоенных цикловых механизмов шагания

3 УПРАВЛЕНИЕ ШАГАЮЩЕЙ МАШИНОЙ НА БАЗЕ ЦИКЛОВОГО ШАГАЮЩЕГО МЕХАНИЗМА С НАПРАВЛЯЮЩЕЙ

3.1 Шагающий движитель с одномоторным приводом

3.2 Энергоэффективное поступательное движение шагающей машины при согласованном управлении синтезированных механизмов, образующих

движитель

3.2.1 Постановка задачи

3.2.4 Законы программных движений кривошипов

3.2.5 Управляющие воздействия

3.2.6 Устойчивость программного движения машины

3.3 Плоское движение шагающей машины при согласованном управлении сдвоенных шагающих механизмов

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ

4.1 Физическая модель синтезированного механизма

4.2 Построение системы управления

4.3 Проектирование и реализация элементов системы управления

4.4 Программный способ реализации обратной связи по ускорению

4.5 Программная часть системы управления

4.6 Идентификация параметров физической модели движителя

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение энергоэффективности приводов транспортно-технологической машины с цикловыми шагающими движителями»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Наземное транспортное средство может перемещаться в различных эксплуатационных условиях в зависимости от своего целевого назначения. Если этими условиями являются территория с хаотически расположенными препятствиями, то применение машин с традиционными движителями может быть весьма затруднено. Ведутся исследования передовыми научными коллективами по созданию шагающей техники: экзоскелетов (США: кампания Raytheon, Япония: кампании Cyberdyne и Daiwa Hous), антропоморфных роботов (Япония: кампания HONDA, США: кампания BostonDynamics), шагающих грузотранспортеров (США: кампания BostonDynamics, Финляндия: кампания Plustech, Россия: Волгоградский государственный технический университет) соответствующей подобным условиям. При передвижении крупногабаритных грузов в виде моноблоков, в том числе, по поверхностям с низкой несущей способностью (транспортировка тяжеловесных конструкций промышленного назначения) или территориям, принадлежащим к не возобновляемой категории (торфозаготовка, полевые самоходные системы дождевального орошения) оправдано использование шагающей техники типа машины «Восьминог» (ВолгГТУ). Цикловые шагающие движители в составе привода этой машины отличаются простотой управления (одна степень подвижности), но обладают недостатками (отсутствие прямолинейной опорной фазы у траектории характерной точки стопы, неравномерность горизонтальной скорости центра масс корпуса), снижающими энергоэффективность шагающей машины. Поэтому актуальной задачей является создание циклового шагающего движителя с прямолинейной траекторией стопы и постоянной скоростью ц. м. корпуса в опорной фазе.

В связи с этим целью диссертационного исследования является совершенствование привода машины с цикловым шагающим движителем для снижения энергозатрат.

Для достижения цели исследования были поставлены и решены следующие задачи:

1. Анализ критериев энергетической эффективности шагающих движителей;

2. Синтез кинематической схемы энергетически эффективного циклового шагающего механизма.

3. Разработка математической модели шагающей машины с движителями на основе синтезированного механизма;

4. Сопоставление результатов натурных и численных исследований;

Научная новизна работы.

1. Предложено и научно обосновано применение циклового шагающего механизма с криволинейной направляющей, реализующего прямолинейность траектории опорной точки в фазе взаимодействия с грунтом.

2. Определены законы программных движений исполнительных приводов, обеспечивающих энергоэффективное перемещение центра масс корпуса шагающей машины вдоль прямой линии (с постоянной скоростью и одинаковой продолжительностью фазы опоры и переноса механизмов шагания) и отсутствие ударов в приводе поворота при ее плоском движении.

3. Получены условия асимптотической устойчивости программных режимов движения шагающей машины на базе цикловых шагающих механизмов с направляющими вдоль прямой линии с постоянной скоростью и одинаковой продолжительностью фазы опоры и переноса механизмов шагания.

Теоретическая и практическая значимость. Синтезированный цикловой механизм с направляющей представляет собой новый механизм, который может быть использован, как в составе привода энергоэффективного шагающего

движителя, так и в области техники, где требуется преобразование вращательного движения в прямолинейное перемещение исполнительного звена. Предложенные критерии энергоэффективности шагающего движителя и качества цикловых шагающих механизмов позволяет проводить качественную и количественную оценку циклового шагающего механизма. С помощью разработанных методик синтеза циклового шагающего механизма с направляющей, силового анализа и расчета на прочность конструкции нового механизма можно создавать цикловые механизмы с направляющей с заданными параметрами, соответствующими решаемой задачи. Рассмотренные методики управления шагающим движителем, состоящим из сдвоенных механизмов, позволяют реализовать энергоэффективные режимы работы приводов шагающей машины.

Методы исследования. Использовались методы теории машин и механизмов, теоретической механики, сопротивления материалов, теории управления техническими системами, оптимизации, планирования эксперимента. Решение дифференциальных уравнений движения осуществлялось методами численного интегрирования при помощи специальных программ и программного инструмента, разработанного автором.

Положения, выносимые на защиту:

1. Кинематическая схема циклового шагающего механизма с направляющей, реализующего прямолинейную опорную фазу траектории стопы;

2. Методика синтеза циклового шагающего механизма с направляющей;

3. Математическая модель шагающей машины с цикловыми движителями на основе сдвоенных механизмов шагания с направляющими;

4. Методы расчета программных устойчивых, энергоэффективных режимов работы приводов шагающей машины с движителями на базе сдвоенных цикловых механизмов шагания с направляющими.

5. Лабораторная модель циклового шагающего механизма с криволинейной направляющей и движителя - на его основе.

Достоверность научных результатов. Адекватность предложенных методик подтверждается корректностью использования математических методов,

согласованностью с научными результатами других авторов и результатами физического моделирования.

Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на конференциях:

— XII, XIII, XIV, XVI регион, конф. молодых исследователей Волгоградской области (2007 - 2011 гг., Волгоград, ВолгГТУ);

— внутривуз. научн. конф. ВолгГТУ (2008 - 2013 гг., Волгоград, ВолгГТУ)

— IV междунар. науч.-практ. конф. «Прогресс транспортных средств и систем» (2009 г., Волгоград, ВолгГТУ);

— Всероссийской молодежной конференции «ЭКСТРЕМАЛЬНАЯ РОБОТОТЕХНИКА» (2011 г., Санкт - Петербург, ЦНИИ РТК );

— Четвёртой Всероссийской мультиконференции по проблемам управления. МКПУ-2011 (2011 г., с. Дивноморское, Геленджик, Ин-т машиноведения им. A.A. Благонравова РАН, НИИ многопроцессорных вычислит, систем им. проф. A.B. Каляева ЮФУ);

— Управление в технических, эргатических, организационных и сетевых системах - УТЭОСС-2012 (2012 г., Санкт - Петербург, ГНЦ РФ ОАО "Концерн "ЦНИИ "Электроприбор");

— Проблемы механики современных машин,V междунар. конф. (2012 г., Улан-Удэ, ВСГУТУ);

— Математические методы в технике и технологиях - XXV междунар. науч. конф. (2012 г, Волгоград, ВолгГТУ);

— Молодые учёные - ускорению научно-технического прогресса в XXI веке (2013 г., Ижевск, ИжГТУ им. М. Т. Калашникова);

— Международная научно — практическая конференция «Прогресс транспортных средств и и систем - 2013» (2013 г., Волгоград, ВолгГТУ).

Общее количество конференций: 18.

По результатам диссертационного исследования опубликовано 18 печатных работ, из них 4 в периодических изданиях по списку ВАК РФ:

1. Леонард, A.B. Цикловой механизм шагания с направляющей / Леонард A.B. // Известия вузов. Машиностроение. - 2011. - № 10. - С. 18-22;

2. Брискин, Е.С. Устойчивость поступательного движения шагающей машины с цикловыми движителями / Е.С. Брискин, A.B. Леонард // Изв. РАН. Теория и системы управления. - 2013. - № 6. - С. 131-138;

3. Леонард, A.B. Особенности движения шагающей машины с поворотным движителем, образованным сдвоенными механизмами шагания / Леонард A.B., Брискин Е.С. // Известия ВолгГТУ. Серия "Актуальные проблемы управления, 15 вычислительной техники и информатики в технических системах". Вып. 16 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2013. - № 8 (111). - С. 86-91;

4. Леонард, A.B. Цикловый шагающий движитель с направляющими. Свойства. Управление. Пути совершенствования / Леонард A.B. // Известия ВолгГТУ. Серия "Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах". Вып. 16 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2013. - № 8 (111). - С. 81-85.

В том числе выдано положительное решение на Пат. 2422317 РФ, МПК В 62 D 57/032. Получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ за № 2013614123 «Автоматизированная система определения параметров программного и супервизорного управления шагающей машиной со сдвоенными ортогонально - поворотными движителями».

Исследования поддержаны грантами РФФИ № 12-08-31375 мол_а, № 1201-31398 мол_а, № 13-01-90710 мол_рф_нр, № 11-08-00955.

1 ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ШАГАЮЩИХ МАШИН И

АНАЛИЗ ДВИЖИТЕЛЕЙ

1.1 Актуальность крупногабаритной шагающей техники и ее классификация

Обычно наземные транспортные системы имеют колесные или гусеничные движители, так как их наличие позволяет достичь высокой скорости передвижения транспортного средства. Традиционные движители просты в управлении и характеризуются отсутствием энергетических затрат, идущих на перемещение центра тяжести машины вдоль вертикальной оси, при движении транспортного средства по горизонтальной ровной поверхности. Однако, известны такие эксплуатационные ситуации, когда использование подобных движителей нецелесообразно, неэффективно, а порой даже и невозможно. Движение транспортно — технологического средства по поверхностям со слабонесущей способностью и ранимым почвенным покровом (пески, болота, тундра и др.) [19, 22, 39, 55, 76]. Передвижение машины по сильно пересеченной местности с препятствиями сопоставимыми по размерам с клиренсом транспортного средства (хаотические нагромождения, лесные массивы и т. д.) [30, 56, 61, 72, 74, 79, 105]. Поэтому важным направлением является исследование новых типов движителей и в частности шагающих [15, 38, 93, 99, 116, 126].

Идеи об автономных машинах восходят к Герону Александрийскому. Им придуманы и изготовлены самодвижущиеся платформы, которые перемещались за счет силы тяжести груза, размещенного на платформе. Первые документированные и не безуспешные попытки создать шагающие аппараты принадлежат Леонардо да Винчи. В 1500 - ом году Леонардо строит механического льва, который при въезде короля Франции в Милан выдвигался с гербом Франции. В 19 - ом веке П. Л. Чебышевым создается стопоходящая машина. В этой машине вращательное движение преобразовывалось в

практически прямолинейное движение стоп на заданном участке их относительной траектории (Рисунок 1.0).

Рисунок 1.0 — Стопоходящая машина П. JT. Чебышева Вопросами исследования и разработки шагающих машин / робототехнических комплексов и движителей в СССР и современной России активно занимались / ются): Д. Е. Охоцимский, Ю. Ф. Голубев, В. В. Белецкий, А. М. Формальский, В. В. Лапшин, Е. И. Юревич, А. С. Ющенко, В. Е. Павловский, А. К. Платонов, Н. В. Умнов, А. П. Бессонов, И. А. Каляев, С. Г. Капустян, Е. С. Брискин, В. В. Жога, В. В. Чернышев, А. В. Малолетов, А. С. Горобцов, Н. Г. Шаронов, Я. В. Калинин, А. Е. Гаврилов.

Проводя анализ современного мирового опыта по созданию транспортно -технологических комплексов с шагающим принципом перемещения, можно выделить следующие активно формирующиеся области применения шагающей техники.

1) Экзоскелеты — биомеханические костюмы, значительно увеличивающие силовые возможности человека.

Экзоскелеты серии XOS (Рисунок 1.1) кампании Raytheon, занимающейся вопросами обороны и аэронавтики США, предназначены для выполнения военными логистами операций погрузки. Предполагается, что усовершенствованный тип XOS 2, будет использоваться, как средство транспортировки тяжелой военной амуниции и вооружения. Экзоскелеты XOS

приводятся в движение гидравлическими приводами, образующими вместе с сенсорами сокращения мышц единую систему. Кибернетическая система ХОБ 2 позволяет увеличить в 17 раз развиваемое человеком усилие. Максимальная скорость передвижения ХОЭ 2 составляет 4,8 км/ч. Основной проблемой, сдерживающей внедрение образцов ХОБ в армию, как экипировки солдат, является отсутствие малогабаритных легких источников питания требуемой мощности [101].

Рисунок 1.1 — Экзоскелет XOS 2 кампании Raytheon Кампании Cyberdyne и Daiwa Hous (Япония) разработали экзоскелеты серии HAL («гибридные вспомогательные конечности»). Целью создания HAL (Рисунок 1.2) стала эффективная реабилитация больных с проблемами опорно-двигательной системы.

Наличие портативного аккумулятора закрепленного на поясе оператора обеспечивает 2 ч. 40 мин автономной работы костюма при номинальной нагрузке, соответствующей физиологии здорового человека. Коэффициент усиления экзоскелета составляет 10 единиц [131].

Рисунок 1.2 — Экзоскелеты серии HAL кампаний Cyberdyne и Daiwa Hous 2) Антропоморфные роботы — роботы с элементами искусственного интеллекта, выполняющие широкий спектр задач с целью замещения человеческих трудовых ресурсов.

Передовые разработки в данной области принадлежат японской кампании HONDA. Последняя версия андроида (Рисунок 1.3) серии ASIMO способна: обходить движущиеся препятствия; перемещаться по неровной поверхности; выполнять технологические операции соответствующие мелкой моторике человека; двигаться прыжками на одной ноге в разных направлениях; бежать со скоростью 9 км/ч; распознавать речь одновременно говорящих людей и распределять задачи в группе взаимодействующих андроидов [95].

Рисунок 1.3 — Последняя версия андроида серии ASIMO кампании HONDA Антропоморфный робот PETMAN (Рисунок 1.4) кампании BostonDynamics является первой моделью, имитирующей динамику движения человека. Данный

образец способен динамически устойчиво ходить, и совершать сложные комплексные движения конечностями. РЕТМАМ спроектирован, как стенд тестирования костюмов химической защиты, и приводится в движение от внешнего источника питания [121].

Рисунок 1.4 — Антропоморфный робот РЕТМАЫ кампании ВозЮпОупагтсэ 3) Шагающие грузотранспортеры — шагающие машины, предназначенные для перемещения поклажи или промышленных объектов.

Кампании ВозШпБупатюз принадлежит действующий образец автономного шагающего грузотранспортера — BigDog (Рисунок 1.5). Данный образец (109 кг) предназначен для перемещения поклажи весом до 154 кг в условиях сильного бездорожья. BigDog приводится в движение бензиновым двигателем, снабжающим энергией гидроприводы четырех шагающих движителей. Бортовая система управления отслеживает сигналы датчиков усилия в шарнирах, касания, реакций опор, гироскопа, системы лазерного сканирования местности и стереозрения, генерируя управляющие воздействия для динамически устойчивого энергооптимального режима перемещения. BigDog способен прошагать 20,5 км со скоростью 6,4 км/ч на одной заправки топлива. Максимально преодолеваемый уклон составляет 35° [97].

Рисунок 1.5 — BigDog кампании BostonDynamics Транспортно — технологический комплекс Walking Forest Machine представляет собой пример промышленного использования шагающих машин (Рисунок 1.6). Walking Forest Machine предназначена для ведения лесозаготовки. Машина способна перемещаться вперед, назад, двигаться боком и по диагонали [125].

Рисунок 1.6 — The Walking Forest Machine кампании Plustech Исследуемая в Волгоградском государственном техническом университете

шагающая машина «Восьминог» (Рисунок 1.7) [31] предназначена для ведения

технологических работ на относительно ровных поверхностях со слабонесущей

способностью. Траектория движения центра масс машины характеризуется

большим радиусом кривизны. «Восьминог» принадлежит к классу статически устойчивых шагающих машин [45, 60], так как центр тяжести корпуса машины в процессе ее движения всегда находится в опорном многоугольнике. Статическая устойчивость достигается восьмью цикловыми шагающими механизмами, работающими в противофазе: четыре механизма в опоре, четыре механизма в переносе. Таким образом, парные механизмы образуют четыре движителя, закрепленные на раме машины.

Основные технические характеристики:

— масса: 3000 кг;

— грузоподъемность: 1500 кг;

— скорость: до 1 км/ч.

Рисунок 1.7 — Шагающая машина «Восьминог» Шагающая машина «Ортоног» представляет собой транспортно -технологический комплекс (Рисунок 1.8). Данная машина способна перемещаться по уклонам, сохраняя горизонтальное положение корпуса. Высокие адаптивные свойства «Ортонога» позволяют машине совершать движение по пересеченной местности [48, 54, 57, 83]. Технические характеристики машины представлены в Таблице 1.1.

Таблица 1.1 — Технические параметры машины «Ортоног»

Вес, кг Грузоподъемность, кг Скорость, км/ч Шаг, м К-во движителей

1200 1000 1,7 до 0,46 4

Продолжение Таблицы 1.1 —Технические параметры машины «Ортоног»

К-во приводов Высота шага, м Длина, м Высота, м Ширина, м

20 0,4 3,25 2,75 2,22

Рисунок 1.8 — Шагающая машина «Ортоног»

По своим функциональным возможностям шагающие машины можно условно разделить на машины грунтовой проходимости (Рисунок 1.7), предназначенные для преодоления препятствий в виде небольших кочек и поверхностей с большим радиусом кривизны, и на машины профильной проходимости (Рисунок 1.6, 1.8), которые способны преодолевать препятствия соизмеримые с габаритами самой машины [26, 27, 28, 29, 87, 132]. По сравнению с шагающими машинами грунтовой проходимости, машины профильной проходимости могут осуществлять работу в более сложных условиях [8, 33, 59, 60], что достигается за счет усложнения конструкции машины, использования пространственных шагающих движителей и интерактивной системы управления [128-130, 132].

1.2 Анализ шагающих движителей и механизмов

Существует несколько распространенных типов шагающих движителей [46], которые используется на практике (известны из международных патентов).

1) Шагающие движители в виде кинематических цепей (Рисунок 1.9, 1.11.6) [7, 90, 91, 102, 104, 106, 114, 122, 123, 124, 132].

Данный тип движителей обладает самой высокой способностью адаптации к различным видам препятствий и неровностям поверхности движения.

Рисунок 1.9 — Шагающий движитель в виде разомкнутой кинематической цепи

Как следствие, машина, оснащенная такими движителями, может легко маневрировать. Применение подобных движителей, подразумевает наличие бортовой системы управления, генерирующей управляющие воздействия для каждого привода согласно требуемому закону перемещения корпуса машины [12, 13]. Процесс движения машины характеризуется значительными

энергетическими затратами, идущими на поддержание центра тяжести машины на заданном уровне [26, 33, 59, 60, 120]. Большое количество подвижных соединений - шарниров приводит к повышенным энергопотерям, обусловленным силами внутренних сопротивлений.

2) Пантографные шагающие движители (Рисунок 1.10) [73, 75, 96, 103, 105, 107, 108, 109, 113, 115, 127, 129, 130, 132, 134].

Рисунок 1.10 — Пантографно - гибридный шагающий механизм

Представленная конструкция движителя [68] предполагает наличие двух приводов - привода курсового движения машины и привода постановки опоры. Как в стоповом режиме, так и на марше, движитель способен воспринимать весовую нагрузку элементами конструкции, что исключает соответствующие энергетические затраты привода постановки опоры. Пантографный движитель данной конструкции обладает умеренными адаптивными свойствами.

4) Ортогональные шагающие движители (Рисунок 1.11) [1, 86, 132, 133]. Ортогональные шагающие движители - это движители, реализующие поступательное движение посредством двух взаимно перпендикулярных поступательных пар: а) [70], б) [69], в) [71], г) [67]. Установка в гидроцилиндры регулировочных клапанов или использование пары винт - гайка (рис. 11, в) позволяет устранить энергетический расход привода на сохранение величины дорожного просвета шагающей машины.

О

а)

б)

В)

Рисунок 1.11

Г)

Ортогональные шагающие механизмы

е)

Рисунок 1.12 — Цикловые шагающие механизмы

5) Цикловые шагающие движители (Рисунок 1.12) [100, 111, 112]. Движители этого типа представляют собой замкнутые кинематические цепи, перемещение звеньев которых однозначно определяется через (угловое) перемещение ведущего звена (кривошипа).

Движители а) [63], б) [64], в) [62] и г) [65] (Рисунок 1.12), при соблюдении границ прямолинейной опорной фазы (ас, L) относительной траектории стопы, способны реализовывать энергоэффективный режим перемещения транспортно — технологического комплекса - перемещение с фиксированным клиренсом. Основные недостатки конструкции (Рисунок 1.12, е) [4], снижающие энергоэффективность этого движителя, - большое количество подвижных соединений, наличие «возвратных» пружин, силу упругости которых необходимо периодически преодолевать. Конструкция циклового движителя д) (Рисунок 1.12) [3] громоздка и лишена свойства: сохранять дорожный просвет.

Меньшие расходы энергии привода, обусловленные весом шагающей машины, присутствуют у пантографных, ортогональных и цикловых движителей. Так как управление цикловыми движителями реализуется минимальным количеством приводов (по сравнению с остальными), то использование цикловых движителей более предпочтительно в машинах грунтовой проходимости.

1.3 Характеристики сдвоенных цикловых механизмов Чебышева - Умнова, влияющие на энергетику привода шагающей машины

Применение цикловых механизмов имеет место в шагающей машине «Восьминог» (Рисунок 1.13) [21, 82]. Движители машины представляют собой сдвоенные цикловые шагающие механизмы Чебышева - Умнова. Кривошипы (ведущие звенья) сдвоенных механизмов повернуты относительно друг друга на 180° и жестко закреплены на одной оси [47, 77, 84]. Привод обеспечивает постоянную угловую скорость вращения кривошипов. Установка цикловых механизмов парами позволяет реализовать управление шагающей машиной подобное управлению автомобилем с традиционными движителями. На координаты центра масс корпуса и стопы .движителя шагающей машины «Восьминог» налагаются голономные связи вида:

х2-х1-х = 0, у2-ух-у = 0, (1.1)

Рисунок 1.13 — Движитель в виде сдвоенных цикловых шагающих механизмов

Чебышева - Умнова

На Рисунке 1.13: 1 - кривошип (ведущее звено); 2 - шатун; 3 - коромысло; 4 -стопа. Перемещение машины с синхронно работающими шагающими движителями (в опоре всегда находятся четыре механизма шагания) можно описать системой уравнений [89]:

^2)-^2) + Х2 = ту2,

где и Т7,'" — силы, приводящие в движение центр масс корпуса шагающей машины вдоль горизонтальной и вертикальной осей соответственно, Кх и Ку — силы, препятствующие или помогающие движению корпуса машины, М — масса корпуса машины, и — силы, приводящие в движение центр масс

условной стопы вдоль оси х и вдоль оси у, Я(2) и — силы, препятствующие или помогающие движению условной стопы, т — масса условной стопы.

лгр — абсолютные координаты т. подвеса кривошипа (относительно неподвижной стопы), х2, у2 — абсолютные координаты центра масс условной переносимой стопы, х, у — горизонтальная и вертикальная координаты центра масс стопы относительно т. подвеса кривошипа.

(1.3)

Ff + Ff = Щ + R<;] + R™ + my2. Тогда потребляемые шагающей машиной мощности пред ставимы в виде:

-ДГ(1) + N(2) = + + + RWjc2,

+ iVf = Мухух + Rfy{ + ту2у2 + R?y2,

Как было уже отмечено выше, в шагающей машине «Восьминог» используется привод, в котором один двигатель регулирует движение сразу четырех механизмов шагания, поэтому вся нагрузка приходится на один двигатель -редуктор:

N = N^ + N[j] + Ni2) + N{2)

x у x у

(1.4)

N = Мх{х, + R^x, + Мухух + R(^yx + тх2х2 + R(2)x2 + ту2у2 + R(y2)y2 Для постоянной угловой скорости вращения кривошипов ф = const, характерной для шагающей машины «Восьминог», имеют место следующие соотношения:

дГ( ф) . . ЭЯ(ф) . д2Г( ф) , Э25(ф).2

~^Ф> --т^ф, *,=--Тг Ф > У\=--Тг"ф '

Эф Эф Эф О ф

*2 =

аг(ф+Аф) аг(у)" Эф Эф

Ф' У2

Э£(ф + Аф) дВ( ф) Эф Эф

ф>

(1.5)

*2 =

Э2Г(ф + Аф) дГ2(ср) V Эф2

Ф , у2 =

д2В((р + Л(р) д2В( ф)

Эф2

Эф2

Ф

где -Г(ф) — функция положения стопы вдоль горизонтальной оси, связанной с центром подвеса кривошипа, -#(ф) — функция положения стопы вдоль

вертикальной оси, связанной с центром подвеса кривошипа. Данные функции являются следствием / характеристиками конструктивных особенностей шагающего механизма, Аф — продолжительность конструктивной опорной фазы по углу, сдвиг фаз между жестко соединенными кривошипами механизмов шагания (Аф = п— для «Восьминога»).

Эф2 Эф

N = M

ф 3-R

0)

Эф

-ф + М

Эф2 Эф

Ф:-к

Эф

-ф+

+т

д2г(ф+лу) эг2(Ф)

Эф2

+т

аг(ф+Аф) дг(ф)

Эф Эф

ая(ф + Дф) дЯ(<р)"

Эф Эф

ЭГ(ф + Аф) ЭГ(ф) Эф Эф

Э5(ф + Аф) Э5(ф) Эф Эф

ф +

ф.

Эф2

Э2Д(ф + Аф) Э2Я(ф) Эф2 Эф2

Для шагающей машины «Восьминог» в маршевом режиме по ровной поверхности справедлива запись:

У{ — сила сопротивления движению центра масс корпуса машины вдоль оси ух, обусловленная трением в подвижных соединения шагающего механизма в фазе опоры, У2 — сила сопротивления движению центра масс условной стопы вдоль оси у, обусловленная трением в подвижных соединениях шагающего механизма в фазе переноса.

N

Эф2 Эф * Эф Эф2 Эф ^ х) Эф

+т

+т

Э2Г(ф + Аф) ЭГ2(ф)

Эф2

Эф2

Э2Я(ф + Аф) д2В( ф) Эф2 Эф2

Э5(ф + Аф) ЭВ(ф) Эф Эф

ЭГ(ф + Аф)_ЭГ(ф) Эф Эф

ЭВ(ф + Аф) Э5(ф) Эф Эф

фч^2)

ЭГ(ф + Аф) ЭГ(ф) Эф Эф

ф+

фЧ

+Ы+у2)

ф.

В соответствии с условием баланса мощностей:

1ф = м'^? - е^Мф+м^М^Мф' - {щ+Т,) ^ф

Эф Эф Эф Эф Эф Эф

+т

+т

д2Г( ф + Аф) ЭГ2(ф)

Эф2 Эф2

Э2б(ф + Аф) Э25(ф) —

Эф

ЭГ(ф + Аф) ЭГ(ф) Эф Эф

Э5(ф + Аф) Э5(ф)" Эф

Ф3 + д

(2) х

ЭГ(ф + Аф) ЭГ(ф)" Эф Эф

ф+

Эф

фЧ

+(тВ + Г2)

ЭВ(ф + Аф) дВ( ф) Эф Эф

ф.

Ь — крутящий момент, создаваемый двигателем.

Пусть в качестве силового агрегата используется двигатель постоянного тока [32], то

Эф Эф Эф Эф Эф

Э2Г(ф + Дф) ЭГ2(Ф)

(2)

ЭГ(ф + Аф) ЭГ(ф)

Эф2

ф + т

Эф2

ЭГ(ф + Лф) ЭГ(ф) Эф Эф

ф3+

Э25(ф + Аф) д2В( ф)

Эф2

Эф2

Э£(ф + Аф) Э5(ф)

Эф

Эф

ф3 +

+(ш£ + 72)

ф.

Эф Эф

Э5(ф + Аф) Э5(ф)" Эф Эф

/ — сила тока, протекающего в двигателе, &1(2) — параметры двигателя.

Согласно второму закону Ньютона / уравнению динамики вращательного движения твердого тела тело массой т или моментом инерции / в процессе своего разгона накапливает энергию, а при торможении отдает

тх = X, тхск = Хйх, т Ус1У = Хс1х, /а = Ь, /ш/а = Ьс1а, /со¿/со = Ьс1а,

тГ2 /и К0

цг =

/со2 /со2

(1.6)

2 2 2 2 При этом энергия может быть частично запасена, если тело является частью системы, в которой эта возможность предусмотрена, или безвозвратно рассеяна. Для привода шагающего движителя машины «Восьминог» механическая энергия вырабатывается электродвигателем, который в свою очередь получает электроэнергию от дизельгенератора. Т. е. энергия, запасенная в топливе, безвозвратно расходуется при работе электродвигателя. Расход тока А с за полупериод Т / 2 работы привода (за один шаг) шагающей машины можно представить интегральной характеристикой:

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Леонард, Александр Валерьевич, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Андриянов H.A., Бальжанов Д.С., Погребняк А.Я., Умнов Н.В. Исследование макета шагающего аппарата // Экспериментальное исследование и диагностирование роботов —М.: Наука, 1980.

2. Артоболевский И.И. Теория механизмов— М.: Наука, 1967 — 720 с стр. 38

3. А. с. 564205 SU, МПК B62D57/02. Самоходное транспортное средство / Коровицын Л.Ф.; Калининский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт. - 1977.

4. А. с. 846368 SU, МПК B62D57/02. Шагающий движитель / Коровицын Л.Ф.; Калининский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт. - 1981.

5. Белов, А. В. Самоучитель разработчика устройств на микроконтроллерах AVR. - СПб.: Наука и Техника, 2008. - 544 с. все про контроллеры

6. Беляев, Н. М. Сопротивление материалов - М.: Наука, 1976 - 608 с. стр. 56

7. Бессонов А. П., Умнов Н. В., Кореновский В. В. Six Link Mechanisms for the Legs of Walking Machines // The thirteenth CISM-IFToMM symposium. Romansy 13. Theory and practice of robots and manipulators. 2000. P. 347 - 354. Англ.

8. Богомолов H.E., Лазутин Ю,М., Ярошевский B.C. Многомашинная система управления мобильным роботом—В кн.: «Ш Всес. совещание по робототехническим системам», ч.З —Воронеж, 1984.

9. Болтянский В. Г. Математические методы оптимального управления. М.: Наука. 1968. с. 408 стр.

10. Брискин, Е. С. Дифференциальный привод цикловых шагающих движителей / Е. С. Брискин, А. В. Леонард // Прогресс транспортных средств

и систем : мат-лы Междунар. науч.-практ. конф. - В 2 ч. Ч. 2 / Волгоград, гос. техн. ун-т. - С. 173-174.

П.Брискин Е.С., Малолетов A.B., Шерстобитов C.B. Об изменении траектории и закона движения опорной точки механизма шагания //Наземные транспортные системы: Межвуз. сб. науч. тр. /ВолгГТУ.—Волгоград, 2000.— С.44-48.

12. Брискин, Е. С. Концепция проектирования, динамика и управление движением шагающих машин. Ч. 1. Концепция проектирования / Брискин Е. С., Чернышев В. В., Жога В. В., Малолетов А. В., Шаронов Н. Г., Фролова H. Е. // Мехатроника, автоматизация, управление. 2005. №5. С. 2227.

13. Брискин, Е. С. Концепция проектирования, динамика и управление движением шагающих машин. Ч. 2. Динамика движения шагающих машин серии «Восьминог» / Брискин Е. С., Чернышев В. В., Жога В. В., Малолетов А. В., Шаронов Н. Г., Фролова H. Е. // Мехатроника, автоматизация, управление. 2005. №6. С. 19-26.

14. Брискин, Е.С. О безударном режиме движения шагающей машины со сдвоенным поворотным движителем / Е.С. Брискин, A.B. Леонард // Мехатроника, автоматизация, управление. - 2013. - № 11. - С. 25-27.

15. Брискин, Е.С. Об общей динамике и повороте шагающих машин / Е.С. Брискин // Проблемы машиностроения и надежности машин. - 1997. -N6. - С. 33-39.

16. Брискин, Е. С. Об управлении походкой шагающей машины «восьминог» / Е. С. Брискин // Мехатроника, автоматизация, управление. -2008.-№S5.-С. 6-10.

17. Брискин Е.С., Жога В.В., Малолетов A.B. Об управлении движением шагающей машины с двигателем минимальной мощности // Известия РАН. МТТ. 2009. № 6. С. 21-30

18. Брискин, Е.С. Синтез циклового шагающего механизма с направляющей и критерии его оценки / Брискин Е.С., Леонард A.B.,

Малолетов A.B. // Теория механизмов и машин. - 2011. - Т. 9, № 1. - С. 14-24. силовой анализ

1.Брискин Е.С., Чернышев В.В., Жога В.В. Концепция создания шагающей машины для МЧС // Экстремальная робототехника: Материалы XII науч.-техн. конференции /СПбГТУ, ЦНИИ робототехники и технической кибернетики.— СПб., 2002.—С.139-146.

20. Брискин, Е.С. Устойчивость поступательного движения шагающей машины с цикловыми движителями / Е.С. Брискин, A.B. Леонард // Изв. РАН. Теория и системы управления. - 2013. - № 6. - С. 131-138.

21. Брискин Е.С., Чернышев В. В., Малолетов А. В. и др. Шагающая машина "Восьминог" // Мехатроника, автоматизация, управление. 2004. №5. С. 48-49

22. Брискин Е.С., Чернышев В.В. Экспериментальные исследования динамики многоопорной шагающей машины с движителями лямбдаобразного типа. Известия вузов. Машиностроение, №4, 1999. С. 3237.

23. Васильева Р. В., Гречинский Д. А., Клюев В. В. и др. Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара: Справочник. Том 1. М: Машиностроение. 1978. с. 448.

24. Вейцель В. А., Волковский А. С., Волковский С. А. и др. Радио системы управления. М.: Дрофа. 2005. с. 415

25. Вульфсон, И. И. Динамические расчеты цикловых механизмов / Вульфсон И. И. - Л.: Машиностроение, 1976. - 328 с.

26. Гурфинкель B.C., Гурфинкель Е.В., Девянин Е.А., Ефремов Е.В., Жихарев Д.Н., Ленский A.B., Шнейдер А.Ю., Штильман Л.Г. Макет шестиногого шагающего аппарата с супервизорным управлением—В кн.: «Исследование робототехнических систем» —М.: Наука, 1982.

27. Гурфинкель B.C., Девянин Е.А., Гориневский Д.М., Гришин A.A., Гурфинкель Е.В., Житомирский C.B., Жихарев Д.Н., Ленский A.B., Шнейдер

А. Ю., Штильман Л.Г. Управление адаптивными шагающими роботами —В кн.: «X Всес совещание по проблемам управления» —М., 1986.

28. Гурфинкель Е.В., Штильман Л.Г. Принципы супервизорного управления шагающими роботами—В кн.: «VI Всес. съезд по теоретической и прикладной механике» — М.: Наука, 1986.

29. Девянин Е.А. Система управления шагающими роботами // VI Всес. съезд по теоретической и прикладной механике. Аннотации докладов—М.: Наука, 1986.

30. Девянин Е.А. Концепция натурного макета шагающего аппарата // VII Всес. съезд по теоретической и прикладной механике. Аннотации докладов—М.: Наука, 1991—С. 126.

31. Динамика и управление движением шагающих машин с цикловыми движителями: монография / Брискин Е.С., Жога В.В., Чернышев В.В., Малолетов А.В.; под ред. Е.С. Брискина. - М.: Машиностроение, 2009. - 191 с.

32. Елисеев, В. А., Справочник по автоматизированному электроприводу / Под ред. В. А. Елисеева, А. В. Шинянского. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 616 с. стр. 25

33. Ефимов В.А., Кудрявцев М.В., Титов А.Ф. Физическое моделирование передвижения шагающего аппарата—В кн.: «Исследование рооототехнических систем» —М.: Наука, 1982.

34. Жога, В. В. Система показателей качества шагающих транспортных машин / В.В. Жога // Справочник. Инженерный журнал. - 1997. - N5. - С. 5254.

35. Иванов, М. Н Детали машин - М.: Высшая школа, 1976 - 399 с.

36. Калинин, Я. В. Оценка энергетической эффективности шагающих машин с цикловыми движителями / Я. В. Калинин // Известия ВолгГТУ : межвуз. сб. науч. ст. № 12 (60) / ВолгГТУ. - 2009. - (Серия «Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах» ; вып. 7). - С. 40-44.

37. Коловский М. 3. Динамика машин. Ленинград. Машиностроение. Ленингр. отд-ние. 1989. с. 263

38. Концепция системы управления шагающим роботом для разминирования / Жога В.В., Брискин Е.С., Фролова Н.Е., Смотров В.М. // Искусственный интеллект. №4.— ДонДЩП «Наука i освЛта», 2002.—С.351-355.

39. Кузнецов С.А., Малолетов A.B. О плоском движении восьминогой статически устойчивой шагающей машины//Прогресс транспортных средств и систем. Материалы международной науч.-практической конф.—Волгоград, 1999.—С.150-152.

40. Лапшин В.В. Модельные оценки энергозатрат шагающего аппарата.—Препринт Ин-та прикл. матем. АН СССР. М., 1981, N 96.

41. Леонард, A.B. Построение системы управления для физической модели цикло - поворотного движителя / Леонард A.B. // Прогресс транспортных средств и систем - 2013 : матер, междунар. науч.-практ. конф., Волгоград, 24-26 сент. 2014 г. / ВолгГТУ [и др.]. - Волгоград, 2013. - С. 325326.

42. Леонард, A.B. Особенности движения шагающей машины с поворотным движителем, образованным сдвоенными механизмами шагания / Леонард A.B., Брискин Е.С. // Известия ВолгГТУ. Серия "Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах". Вып. 16 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. -Волгоград, 2013. - № 8 (111). - С. 86-91.

43. Леонард, A.B. Цикловой механизм шагания с направляющей / Леонард A.B. // Известия вузов. Машиностроение. - 2011. - № 10. - С. 18-22. синтез

44. Леонард, A.B. Цикловый шагающий движитель с направляющими. Свойства. Управление. Пути совершенствования / Леонард A.B. // Известия ВолгГТУ. Серия "Актуальные проблемы управления, вычислительной

техники и информатики в технических системах". Вып. 16 : межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2013. - № 8 (111). - С. 81-85.

45. Лойцянский Л.Г., Лурье А.И. Курс теоретической механики. Т. 1, М., Физматгиз, 1954.

46. Малолетов, А. В. Исследование динамики движения многоногой статически устойчивой шагающей машины с движителями на основе цикловых механизмов: дис. ... канд. техн. наук: 01.02.06 / Малолетов Александр Васильевич. - Волгоград, 2003. - 187 с.

47. Малолетов A.B., Брискин Е.С. Исследование и проектирование одностепенных движителей для шагающей машины грунтовой проходимости //Тез. докл. юбилейного смотра-конкурса науч., конструкт, и технолог, работ студентовВолгГТУ, Волгоград, 15-17 мая 2000 г. / ВолгГТУ.—Волгоград, 2000.—С.69-71.

48. Малолетов, A.B. О походках реконфигурируемой модульной шагающей машины с ортогонально-поворотными движителями / Малолетов A.B., Брискин Е.С., Колесов A.M. // Мехатроника, автоматизация, управление. - 2012. - № 5. - С. 50-55. ортоног стр. 14-15

49. Меркин Д. Р. Введение в теорию устойчивости движения. СПб. Лань. 2003. с. 304

50. Мобильный робототехнический комплекс на базе многоопорной шагающей машины / Брискин Е.С., Чернышев В.В., Малолетов A.B., Тельдеков A.B. //Мехатроника: Механика. Автоматика. Электроника. Информатика—2001 .—№3 .—С. 19-27.

51. Никулин Ю. В., Ермолаев М., Куралина Н. Проектирование и расчет различных схем управления высокомоментным двигателем постоянного тока [электронное научно - техническое издание]. URL: http://technomag.edu.ru/doc/255498.html

52. О выборе рациональных параметров шестизвенного механизма шагания /Брискин Е.С., Малолетов A.B., Чернышев В.В., Шерстобитов C.B.

//Наземные транспортные системы: Межвуз. сб. науч. тр. /ВолгГТУ.— Волгоград, 1999.—С.95—99.

53.0 проблемах проектирования шагающих машин грунтовой проходимости /Брискин Е.С., Чернышев В.В., Шерстобитов C.B., Малолетов A.B. //Проблемы механики современных машин: Матер, международ, конф. /Вост.-Сибир. гос. технол. ун-т и др.—Улан-Уде, 2000.—С.206-211.

54. Об определении предельно допустимых нагрузок, действующих на ортогонально-поворотные движители / Брискин Е.С., Колесов A.M., Малолетов A.B., Серов В.А. // Справочник. Инженерный журнал. - 2010. - № 9.-С. 19-23.

55. Об энергетической эффективности, манёвренности, вибронагруженности и управлении шагающими машинами грунтовой проходимости /Брискин Е.С., Чернышев В.В., Шерстобитов C.B., Малолетов A.B., Тельдеков A.B., Демидов М.Г. //Мобильные роботы и мехатронные системы: Докл. науч. школы.-конф. (с междунар. участ.), 7-8 дек. 1999 г. /МГУ и др.—М., 1999.—С.89-108.

56. Опыт практического использования транспортно-технологических шагающих машин /Брискин Е.С., Чернышев В.В., Шерстобитов C.B., Малолетов A.B., Набатов A.C. //Региональные проблемы энергосбережения и пути их решения: Тез. докл. IV Всерос. конф. и семинара РФФИ, 24-25 окт. 2000 г.—Нижний Новгород, 2000.—С.91-93.

57. О статически устойчивой походке шагающей машины с тремя сдвоенными ортогонально-поворотными движителями / Брискин Е.С., Малолетов A.B., Колесов A.M., Серов В.А. // Мехатроника, автоматизация, управление. - 2012. - № 7. - С. 22-27 + рис., 2-я стр. обл.

58. Охоцимский Д. Е., Гурфинкель Е. В., Лавровский Э. К. и др. Стабилизация вертикального положения двухколесного велосипеда при помощи маховика // Мобильные роботы и мехатронные системы: Доклады научной школы - конференции. М.: Институт Механики МГТУ. 1999. С. 14 -30

59. Охоцимский Д.Е., Платонов А.К., Донцов В.Е., Герхен-Губанов Г.В.. Веселов В.А., Кузнецов В.Г. Лабораторный макет интегрального шагающего робота—В кн.: «VII Всес. совещание по проблемам управления»—Минск, 1977.

60. Охоцимский Д.Е., Голубев Ю.Ф. Механика и управление движением автоматического шагающего аппарата— М.: Наука, 1984 — 312 с.

61. Охоцимский Д.Е., Платонов А.К., Кирильченко A.A., Лапшин В.В. Шагающие машины // Препринт Ин-та прикл. матем. АН СССР.—М., 1989.—36 с.

62. Пат. 1519099 РФ, МПК B62D57/02. ШАГАЮЩИЙ ДВИЖИТЕЛЬ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА / Павлов Г.П. - 1994.

63. Пат. 2009936 РФ, МПК B62D57/032. ШАГАЮЩИЙ ДВИЖИТЕЛЬ / Богатырев B.C. - 1994.

64. Пат. 2009938 РФ, МПК B62D57/032. ШАГАЮЩИЙ ДВИЖИТЕЛЬ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА / Богатырев B.C. - 1994.

65. Пат. 2402450 РФ, МПК B62D57/02. РЫЧАЖНЫЙ ПРЯМОЛИНЕЙНО НАПРАВЛЯЮЩИЙ МЕХАНИЗМ НОГИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА / Морозов Н.Г., Умнов Н.В., Кореновский В.В.; Учреждение Академии наук Институт Машиноведения им. акад. Благонравова РАН. - 2010.

66. Пат. 2422317 РФ, МПК В 62 D 57/032. Шагающая опора для многоопорных самоходных машин и для транспортных средств повышенной проходимости / Леонард A.B., Брискин Е.С.; ВолгГТУ. - 2011.

67. Пат. 3734220 US, МПК B62D57/00. SELF-PROPELLED PLATFORM TOWER HAVING MECHANICAL AND HYDRAULIC SUPPORTING MEANS / SMITH R; SMITH R. - 1973.

68. Пат. 4502556 US, МПК B62D57/02. Vertical actuator mechanism for the legs of a walking machine / BARTHOLET STEPHEN J; ODETICS INC. -1983.

69. Пат. 5351626 US, МПК B25J5/00. Walking robot / YANAGISAWA KEN; YANAGISAWA KEN. - 1991.

70. Пат. 5685383 US, МПК B62D57/032. Modular robot / FERRANTE TODD; LOCKHEED IDAHO TECHNOLOGIES CO. - 1995.

71. П. M. 87404 РФ, МПК В 62 D 57/02. Шагающий движитель для перемещения по местности со сложным рельефом / Брискин Е.С., Гаврилов Ан.Е., Жога В.В., Павловский В.Е.; ВолгГТУ. - 2009.

72. Передвижение по грунтам Луны и планет /Под. ред. Кемурджиана А.Л. —М.: Машиностроение, 1986.

73. Петриашвили Б.Д., Маргелашвили В.О., Билашвили М.А. К задаче организации движения опорных звеньев многоногих шагающих машин — В сб. статей Ин-та механики машин АН ГССР, Тбилиси: Мецниереба, 1986.

74. Планетоходы /Под. ред. Кемурджиана А.Л.—М.: Машиностроение, 1982.

75. Погребняк А.Я. Исследование кинематики пантографных движителей шагающих машин—В кн.: «Всес. конференция по теории и расчету мобильных машин и двигателей внутреннего сгорания» —Тбилиси, 1985.

76. Проблемы расчёта и проектирования шагающих машин грунтовой

проходимости. Брискин Е.С., Вавилин Г.Д., Голицин И.В. и др. Доклады

научной школы — конференции «Мобильные роботы и мехатронные

/

системы» — М.: Институт механики МГУ, 1999. С. 124—153А

77. Разработка шагающего движителя для транспортных машин высокой манёвренности и проходимости/ Брискин Е.С., Жога В.В., Чернышев В.В., Русаковский А.Е., Малолетов A.B., Ермаков С.А., Селиванов A.M., Карев В.И.// Тезисы докладов. Отчётная конференция-выставка по подпрограмме «Транспорт» Научно-технической программы Министерства образования России «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» 11-13 февраля 2002 г., Москва-Звенигород.

78. Ревич Ю. В.Занимательная электроника. - СПб.: БХВ-Петербург, 2007. - 672 с.

2. Умнов Н.В. Теория и методы построения рациональных движителей многоногих шагающих машин—Докторская дисс. М., Ин-т машиноведения АН СССР, 1981.

80. Хартов, В. Я. Микроконтроллеры AVR. Практикум для начинающих: учеб. пособие. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2012. -280 с.

3. Чернышев В.В., Малолетов A.B. Многофункциональный механизм поворота для транспортно-технологических шагающих машин //Изв. Вуз. Машиностроение.— 2001.— №1.— С.48-52.

82. Шагающая машина "Восьминог" / Е.С. Брискин, В. В. Чернышев, A.B. Малолетов, В. В. Жога, Н.Г. Шаронов, К. В. Шаров, H. Е. Фролова, Д. Н. Покровский // Мехатроника, автоматизация, управление. - 2004. - №5. - С. 4849.

83. Шагающие машины со сдвоенными механизмами шагания / Брискин Е.С., Шурыгин В.А., Серов В.А., Шаронов Н.Г., Леонард A.B., Колесов A.M. // Четвёртая Всероссийская мультиконференция по проблемам управления. МКПУ-2011 (с. Дивноморское, Геленджик, 3-8 окт. 2011 г.) : матер. / Ин-т машиноведения им. A.A. Благонравова РАН, НИИ многопроцессорных вычислит, систем им. проф. A.B. Каляева ЮФУ [и др.]. -М. ; Таганрог, 2011. - Т. 2. - С. 185-189.

84. Шагающая опора для многоопорных транспортно-погрузочных средств: Патент РФ 2171194 Cl В62Д 57/032 / Чернышев В.В., Брискин Е.С., Малолетов A.B.

85. Шагающая опора для транспортных средств повышенной проходимости: Патент РФ 2174085 Cl В62Д 57/032 / Чернышев В.В., Брискин Е.С., Малолетов A.B.

86. Шибанов A.A. Маневренность шагающей машины с ортогональными движителями —М.-.Машиноведение, 1986, N 4.

87. Шнейдер А.Ю., Гориневский Д.М, Управление опорными-реакциями шагающего аппарата при движении по грунтам с различными несущими свойствами. —Препринт Ин-та проблем передачи информации АН СССР, М., 1986.

88. Юревич Е. И. Управление роботами и робототехническими системами: Учеб. пособие. СПбгу. 2000

89. Яблонский А.А. Курс теоретической механики. Ч. II. Динамика — М.: Высшая школа, 1971 — 488 с.

90. A combined set of methodsto enable autonomous legged locomotion in unstructured terrain /Frik M., Guddat M., Karatas M., Losch D.C. //Climbing and Walking Robots: Proc. of the Fourth International Conference CLAWAR 2001.— London, 2001.— C.595-602.

91.Airbug— insect-like machine actuated by fluidic muscle /Berns K., Albiez J., Kepplin V., Hillenbrand C. //Climbing and Walking Robots: Proc. of the Fourth International Conference CLAWAR 2001 —London, 2001.— C.237-244.

92. AMS [сайт производителя абсолютных угловых энкодеров на эффекте Холла]. URL: http://www.ams.com/eng/Products/Magnetic-Position-Sensors/Rotary-Magnetic-Position-Sensors/AS5045 (дата обращения: 4.11.2013)

93. Aronson R.B. Robots go to war. —Macine design. 1984. № 28.

94. Atmel [сайт производителя микроконтроллеров]. URL: http://www.atmel.com/devices/ATMEGA640.aspx?tab=documents (дата обращения: 4.11.2013)

95. ASIMO [сайт]. URL: http://asimo.honda.com/asimotv/ (дата обращения: 03.11.2013 )

96. Bartholet T.G. The first "functionoid" developed by Odetics, Inc. —In: "Proc. of ICAR—83". Tokio, 1983.

97. BigDog - The Most Advanced Rough-Terrain Robot on Earth // BigDog [раздел сайта]. URL: http://www.bostondynamics.com/robot_bigdog.html (дата обращения: 03.11.2013 )

98. Bjarne Stroustrup The С++ Programming Language / Перевод с англ. под редакцией Н. Н. Мартынова. - М.: Бином, 2011. - 1136 с.

99. Caldwell D.G., Warren Н.А. Is there a future for climbing and walking robotic system in military operations? //Climbing and Walking Robots: Proc. of the Fourth International Conference CLAWAR 2001 —London, 2001.— C.969-977.

100. Chevallereau C., Murado A. Control for the tracking of a reference trajectory for a simplified trot of a quadruped //Climbing and Walking Robots: Proc. of the Fourth International Conference CLAWAR 2001.—London, 2001.— C.505-512.

101. Corinne Kovalsky, Raytheon Unveils Lighter, Faster, Stronger Second Generation Exoskeleton Robotic Suit // News Release Archive [раздел сайта]. URL: http://raytheon.mediaroom.com/index.php?s=43&item=1652 (дата обращения: 03.11.2013 )

102. D^browski Т., Feja К., Granosik G. Biologically inspired control strategy of pneumatically driven walking robot //Climbing and Walking Robots: Proc. of the Fourth International Conference CLAWAR 2001.—London, 2001.— C.687-694.

103. Design criteria for the leg of a walking machine derived by biological inspiration from quadrupedal mammals/ Witte H., Hackert R., Fischer M.S. and others //Climbing and Walking Robots: Proc. of the Fourth International Conference CLAWAR 2001.—London, 2001.— C.63-68.

104. Estremera J., Gonzales de Santos P. Discontinuous free crab-gait generation for four-legged robots //Climbing and Walking Robots: Proc. of the Fourth International Conference CLAWAR 2001 .—London, 2001.— C.703-710.

105. Flannigan W C., Nelson G. M, and Quinn R. D. Locomotion Controller for a Crab-like Robot. Proceedings of the 1998 IEEEInternational Conference on Robotics&Automation, Leuven, Belgium, 1998, C. 152-156.

106. Gaflmann В., Scholl K.-U., Berns K. Behaviour control of LAURON III for walking in unstructured terrain //Climbing and Walking Robots:

Proc. of the Fourth International Conference CLAWAR 2001.—London, 2001.— C.651-658.

107. Genta G., Amati N. Planar motion hexapod walking machines— a new configuration //Climbing and Walking Robots: Proc. of the Fourth International Conference CLAWAR 2001 —London, 2001.— C.619-626.

108. Habumuremyi J.C., Doroftei I. Mechanical design and MANFIS control of a leg for a new demining walking robot //Climbing and Walking Robots: Proc. of the Fourth International Conference CLAWAR 2001 —London, 2001.— C.457-464.

109. Hirose S. A study of design and control of a quadruped walking vehicle. —International journal of robotics research, 1984, № 2.

110. Horton's Ivor Visual С++ 2010 / Перевод с английского и редакция

B.А. Коваленко. -М.: ООО «И.Д. Вильяме», 2011. - 1216 с.

111. Jatsun S., Saforov J., Vorontsov R. Dynamics of robot with vibrating engine //Climbing and Walking Robots: Proc. of the Fourth International Conference CLAWAR 2001.—London, 2001.— C. 151-158.

112. Kaneko M., Abe M., Tanie K. A hexapod walking machine with decoupled freedoms. —IEEE journal of robotics and automation, 1985, № 4.

113. Kessis J.J., Penne J., Ranbant J.P. Sixlegged walking robot has brains in its legs. —Sensor review, 1982, № 1.

114. Mosher R.S. Test end evaluation of versatile walk truck. —In; "Proc. on off-road mobility research symposium", Wasington, 1968.

115. Multimodal control of hexapod mobile manipulator MELMANTIS-1 /Koyachi N., Adachi H., Izumi M. and other //Climbing and Walking Robots: Proc. of the Fifth International Conference CLAWAR 2002.—London, 2002.— C.471-478.

116. Nonami K., Huang Q.-J. Humanitarian mine detection six-legged walking robot COMET-II with two manipulatrs //Climbing and Walking Robots: Proc. of the Fourth International Conference CLAWAR 2001.—London, 2001.—

C.989-996.

117. On Ground And Profile Practicability Of Multilegged Walking Machines/ Брискин E.C., Чернышев B.B., Малолетов A.B., Шерстобитов С.В., Григорян Г.Г., Савин А.Ю.// Climbing and Walking Robots: Proc. of the Fourth International Conference CLAWAR 2001 .—London, 2001.— C.1005-1012.

118. On Dynamics of Movement of Walking Machines with Gears Made on the Basis of Cycle Mechanism of Walking /Брискин E.C., Чернышев B.B., Малолетов A.B., Шерстобитов С.В. //Thirteenth CISM - IFToMM Symposium on the Theory and Practice of Robots and Manipulators — Ro.Man.Sy. 2000: Book of Abstracts, July 3-6, 2000.—Zakopane, Poland, 2000.—P.3 8.

119. On Dynamics of Movement of Walking Machines with Gears on the Basis of Cycle Mechanisms /Брискин E.C., Чернышев B.B., Малолетов A.B., Шерстобитов С.В. //Theory and Practice of Robots and Manipulators — ROMANSY 13 : Proc. of the 13-th CISM-IFToMM Symposium /International Centre for Mechanical Sciences. Wien; New York, 2000.—P.44^18.

120. Ozguner F. Tsai S. J., McGhee R.B. An approach to the use of terrainpreview information in rough-terrain locomotion by a hexapod walking machine —International journal of robotics research, 1984, № 2.

121. PETMAN [раздел сайта]. URL: http://www.bostondynamics.com/robot_petman.html (дата обращения: 03.11.2013 )

122. Quadruped demonstrates potentional capabilities —Army research and development news magazine, 1964. № 4.

123. Schulz S., Pylatiuk C., Bretthauer G. Walking machine with compliant joints //Climbing and Walking Robots: Proc. of the Fourth International Conference CLAWAR 2001 .—London, 2001.— C.231-236.

124. The walking truck. —Machine design, 1969, № 9.

125. Timberjack. Walking technology. The Walking Forest Machine Concept [ссылка на электронную брошюру].

URL: http://www.majhost.com/gallery/talltim/plustechoy/walking-brochure.pdf (дата обращения: 03.11.2013 )

126. Uchida H., Nonami К. Quasi force control of mine detection six-legged robot COMET-I using attitude sensor //Climbing and Walking Robots: Proc. of the Fourth International Conference CLAWAR 2001.—London, 2001.— C.979-988.

127. Umetani Y.. Omichi Т., Ibe Т., Hirose S., Sirozu K.Ishibashi A. Fourlegged walking robot. —Robot, 1985, № 47.

128. Waldron K.J., Mcghee R.B. The mechanics of mobile robots. — Robotics, 1986, № 2.

129. Waldron K.J., Vohnout V.J., Pery A., Mcghee R.B. Configuration design of the adaptive suspension vehicle. —International journal of robotics research, 1984, № 2.

130. Waldron K.J. The mechanics of mobile robots. —In: "Proc.of ICAR-85", Tokyo, 1985.

131. What's "HAL" (Hybrid Assistive Limb®)? // Robot Suit HAL [раздел сайта]. URL: http://www.cyberdyne.jp/english/robotsuithal/index.html (дата обращения: 03.11.2013 )

132. FZI [сайт]. URL: http://www.fzi.de/ipt/WMC/walking_machines_katalog/ walking_machines_katalog.html

133. Eric Krotkov [сайт]

URL: http://www.cs.cmu.edu/afs/cs.cmu.edu/user/epk/www/home.html