Разработка и исследование исполнительного механизма с электрогидравлическими приводами для системы управления движением двуногого шагающего робота тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.05, кандидат технических наук Кулаков, Дмитрий Борисович

• Кулаков, Дмитрий Борисович
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Кулаков, Дмитрий Борисович

Введение.

Глава 1. Разработка математической модели и моделирование движения исполнительного механизма двуногого шагающего робота.

1.1. Разработка математической модели исполнительного механизма робота с древовидной кинематической структурой.

1.1.1. Описание кинематической структуры исполнительного механизма робота.

1.1.2. Кинематические соотношения для исполнительного механизма робота.

1.1.3. Динамические соотношения для исполнительного механизма робота.

1.1.4. Дифференциальное уравнение движения исполнительного механизма робота относительно обобщённых координат.

1.2. Моделирование движения исполнительного механизма двуногого шагающего робота, оснащённого электрогидравлическими следящими приводами, с учётом его взаимодействия с опорной поверхностью.

1.2.1. Определение матричных коэффициентов в уравнении движения исполнительного механизма.

1.2.2. Моделирование работы электрогидравлических следящих приводов.

1.2.3. Моделирование работы насосной станции.

1.2.4. Моделирование взаимодействия исполнительного механизма двуногого шагающего робота с опорной поверхностью во время его движения.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Разработка программного обеспечения системы управления движением исполнительного механизма двуногого шагающего робота.

2.1. Структура программного обеспечения системы управления.

2.1.1. Принципы построения программного обеспечения системы управления.

2.1.2. Синхронизация выполнения процессов-задач.

2.1.3. Обмен данными между процессами-задачами.

2.1.4. Организация сетевого взаимодействия между процессами-транспортами программного обеспечения системы управления.

2.2. Программный экспериментально - моделирующий комплекс исполнительного механизма двуногого шагающего робота.

2.2.1. Задачи решаемые с помощью программного комплекса.

2.2.2. Состав программного комплекса.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Система стабилизации движения исполнительного механизма с электрогидравлическими приводами, при управлении моментами на стопах двуногого шагающего робота.

3.1. Структура системы стабилизации движения исполнительного механизма двуногого шагающего робота.

3.1.1. Определение структуры главного контура системы стабилизации.

3.1.2. Определение структуры контура моментного регулятора.

3.2. Экспериментальные исследования системы стабилизации исполнительного механизма двуногого шагающего робота.

3.2.1. Экспериментальное исследование работы системы стабилизации при ступенчатом изменении внешнего момента, действующего на исполнительный механизм.

3.2.2. Экспериментальное исследование работы системы стабилизации при ступенчатом изменении углового положения опорной поверхности.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Управление движением исполнительного механизма двуногого шагающего робота, оснащённого электрогидравлическими следящими приводами, по горизонтальной плоскости.

4.1. Синтез реализуемой траектории движения исполнительного механизма двуногого шагающего робота по горизонтальной плоскости.

4.1.1. Формирование траектории движения исполнительного механизма в декартовом пространстве.

4.1.2. Структура управления движением исполнительного механизма по программной траектории в декартовом пространстве.

4.1.3. Формирование траектории движения исполнительного механизма в пространстве обобщённых координат.

4.2. Исследование движения исполнительного механизма двуногого шагающего робота по горизонтальной плоскости.

4.2.1. Экспериментальное исследование движения исполнительного механизма.

4.2.2. Исследование энергетических характеристик исполнительного механизма двуногого шагающего робота, оснащённого электрогидравлическими следящими приводами.

Выводы по главе 4.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование исполнительного механизма с электрогидравлическими приводами для системы управления движением двуногого шагающего робота»

С каждым годом в мире возникает все больше ситуаций, требующих от людей выполнения самых разнообразных работ в тяжелых, опасных, а подчас и несовместимых с жизнью условиях. В ответ появляются все новые средства экстремальной робототехники. Как правило, для выполнения задач на суше это самоходное колесное или гусеничное шасси с установленными на нем манипулятором, средствами наблюдения или другим оборудованием. Управление осуществляется дистанционно по радио или кабелю, а питание от аккумуляторов или также по кабелю. Эти роботы создаются уже не один десяток лет. Сложившимися за это время коллективами накоплен большой опыт по их разработке и применению, в ряде случаев весьма эффективному. Однако нельзя отрицать, что такая техника имеет (как и любая другая) ограниченные возможности и, соответственно, сферы применения. Поэтому как и прежде люди, рискуя здоровьем и жизнью, работают в завалах, на пожарах, в условиях химического, биологического и радиоактивного заражения, борются с преступниками и террористами. Причем, чаще всего все это происходит не в поле, а в зданиях и различных сооружениях, в помещениях и в кабинах различной техники, т.е. в условиях, изначально созданных для человека, с учетом его двурукости, двуного-сти, типичных размеров, массы и, если можно так сказать, кинематики тела. По этой причине развиваются и другие направления экстремальной робототехники. Наиболее целесообразным представляется использование робототехниче-ского комплекса, включающего в себя антропоморфный двуногий шагающий робот (ДШР) (или группу ДШР) и мобильный пост управления. ДТТТР должен быть снабжен автономным источником энергии, средствами связи с постом управления, а также системой управления, позволяющей выполнять некоторые действия в супервизорном или автоматическом режиме (например самостоятельный выход с места работ при отсутствии связи).

В средствах массовой информации появляется все больше сообщений из самых разных частей света о создании очередного двуногого шагающего робота. Многие ведущие фирмы мира, практически каждый уважающий себя технический университет, считают делом чести создать собственный антропоморфный робот. При этом каждый разработчик по-своему понимает роль и место таких роботов в будущем мире. Это говорит, скорее всего, о возможности самого разнообразного их использования. По мнению некоторых специалистов, антропоморфные роботы в ближайшем будущем станут незаменимыми помощниками в быту, освоении подводного и космического пространства, а так же в военном деле.

Стратегической задачей при создании подобных робототехнических интеллектуальных систем провозглашается [1]:

1. способность робота оперировать в среде, созданной для человека;

2. быть максимально похожими в движениях на человека;

3. пользоваться приборами и инструментами, разработанными для использования человеком;

4. быстро адаптироваться к изменяющимся внешним условиям;

5. не наносить вреда человеку, окружающей домашней обстановке, домашним животным;

6. быть автономным.

Управление антропоморфными роботами строится по иерархической структуре:

- коллективное управление,

- индивидуальное управление,

- примитивные физические индивидуальные действия.

При этом под коллективным управлением понимается управление группой роботов, как командой, самостоятельно решающей единую задачу. Наиболее близкими к поставленным задачам создания индивидуальных, автономных антропоморфных шагающих роботов, работающих в единой команде, являются проблемы создания робота, играющего в футбол [2]. Международные футбольные турниры ROBOCUP между командами роботов показывают, что в этом направлении уже достигнут большой прогресс. Главной озвученной целью развития роботов-футболистов, является создание команды роботов, способной обыграть команду футболистов-людей, в обычном футбольном матче. По прогнозам учёных это произойдёт к 2050 году (по некоторым оценкам даже раньше).

Япония проявляет наибольшую активность в области создания антропоморфных шагающих роботов и достигла в этом деле больших успехов [3]. Такие работы ведутся в Токийском университете, университете Васеда совместно с фирмой "Hitachi", в Оксакском университете, университете г. Шиба, Биомедицинском инженерном институте, Токийском технологическом институте и в других организациях. В начале 80-х созданы роботы WL-9RD, WL-9RDmkl 1. Наконец, всем известный робот "Asimo" фирмы Honda кроме полноценной динамической ходьбы, т.е. движения с учётом инерционных свойств исполнительного механизма ДШР, демонстрирует массу других функций (техническое зрение, синтез и распознавание речи, ориентирование в пространстве), делающих его не просто универсальной шагающей машиной, а настоящим роботом.

Большой интерес представляет работа специалистов Мюнхенского технического университета - антропоморфный шагающий робот "Johnnie" [4]. Кинематика и габариты этого робота подобны человеческим. Он имеет 17 управляемых степеней подвижности, оснащенных электрическими сервоприводами. На стопах установлены шестикомпонентные силомоментные датчики, имеется бесплатформенная система ориентации робота и система технического зрения. Робот способен двигаться в режиме динамической ходьбы по ровной горизонтальной и наклонной поверхностям, а также по ступеням. Система технического зрения позволяет обнаруживать и преодолевать препятствия (обходить и перешагивать). Управление приводами осуществляется в режиме отработки заданных моментов, определяемых по результатам математического моделирования требуемого движения (при медленной ходьбе), или в режиме отработки заданных обобщённых координат (при быстрой ходьбе).

Подобные работы ведутся в Берлинском техническом университете, в университетах в Нью-Гемпшире, Мичигане, Масачусетсе, а также в Сербии, Австралии и других странах [3].

В СССР, а затем в России с начала 70-х годов теоретически и методами математического моделирования выполнен большой объем работ по исследованию динамических режимов движения шагающих роботов. Среди работ по данной тематике, проводимых в нашей стране, можно выделить работы Белецкого В.В., Охоцимского Д.Е., Формальского A.M. и их коллег. В Институте прикладной математики (ИПМ) АН РФ и Институте механики МГУ им. М.В. Ломоносова выполнены работы по исследованию и оптимизации энергетики движения и по разработке алгоритмов управления движением двуногих и четы-рехногих машин, перемещающихся в различных динамических режимах движения: ходьба, бег, прыжки. Вопросы устойчивости движения шагающих машин в квазидинамических режимах, когда имеются непродолжительные статически неустойчивые фазы, исследовались в Институте машиноведения РАН.

В ИПМ АН Украины разработаны алгоритмы управления для динамических режимов шагания и бега двуногих и четырехногих машин с использованием методов аналитического конструирования регуляторов. Для управления используются уравнения движения, линеаризованные в окрестности заданного программного режима.

Большая часть этих работ прекратилась в начале 90-х. Научные коллективы распались. Кроме того, при большом теоретическом заделе в РФ проводилось очень мало экспериментальных исследований динамических режимов движения двуногих шагающих роботов. Редкие представители подобного рода работ - два лабораторных макета электромеханических двуногих шагающих роботов, созданные в 80-е годы в Институте механики МГУ совместно с Институтом прикладной математики РАН и Институтом проблем передачи информации РАН. Оба макета предназначены для отработки системы управления в режиме динамической ходьбы. Они способны двигаться лишь по прямой, совершая плоское движение в сагиттальной плоскости, не имеют управляемых стоп. Первый макет имеет телескопические ноги и всего две независимые степени подвижности. Конструктивно наложены две механические связи: суммарная длина ног сохраняется постоянной, а корпус лежит на продолжении биссектрисы угла, образованного ногами. Аппарат приводится в движение двумя электродвигателями, один из которых изменяет разность длин ног, а второй — изменяет угол между ногами. Второй макет имеет антропоморфную кинематическую схему с двумя двигателями на каждой ноге. Высота обоих макетов составляет 0,6 м, масса первого макета — 4 кг, а второго — около 6 кг.

Известны также созданные на С-Петербургском предприятии "Новая эра" антропоморфные шагающие роботы "Агпео", однако, к сожалению, активного продолжения эта работа не получила.

Таким образом, в настоящее время наблюдается значительное отставание России в области создания двуногих шагающих роботов. До настоящего времени не было ни одного документального подтверждения двуногой шагающей машины, разработанной в России, способной двигаться в режиме динамической ходьбы.

Проведённый обзор работ, посвящённых созданию шагающих механизмов и двуногих шагающих роботов, позволяет среди многих научных и технических проблем выделить следующие:

1. переменная структура исполнительного механизма ДШР, изменяющаяся в процессе движения, при этом образуются как разомкнутые так и замкнутые кинематические цепи, методы анализа и синтеза которых в настоящее время развиты недостаточно;

2. ветвящиеся кинематические структуры исполнительных механизмов шагающих машин, методы описания, моделирования и управления которыми требуют дальнейшего развития;

3. не закреплённость исполнительного механизма ДШР на неподвижном основании (исполнительный механизм взаимодействует с опорной поверхностью только через упругие элементы стоп во время их контактирования);

4. влияние динамических свойств приводов ДТПР на его движение по требуемым траекториям.

При проектировании ДТТТР большое значение имеет выбор исполнительных приводов. На ДТТТР с электроприводами могут использоваться [32]: линейный электропривод, электропривод с планетарным редуктором, электропривод с волновым редуктором. В силу своих массогабаритных характеристик линейные приводы не позволяют реализовывать необходимые диапазоны изменений всех обобщённых координат. Электроприводы с планетарными редукторами имеют большие люфты и, как следствие, возникают удары и сложности с обеспечением требуемых запасов устойчивости системы приводов. Электроприводы с волновыми редукторами подшипникового типа имеют значительный вес и малую удельную энергоёмкость (50 Нм, 800 г.). Электроприводы с волновыми зубчатыми редукторами имеют более хорошие характеристики (150 Нм при весе 240 г).

Как показал проведённый анализ, для создания ДТТТР с массогабаритными параметрами человека и с учётом массы переносимого груза наиболее приемлемым является применение гидропривода, обладающего большей энергоёмкостью и возможностью работать в области малых изменений обобщённых координат, характерных для ходьбы ДТТТР. Кроме того, что электроприводы с редукторами обладают худшими динамическими характеристиками, по сравнению с гидроприводами, они, из-за применения редукторов, имеют очень большую жёсткость. Это, в свою очередь, приводит к поломкам при ударных перегрузках со стороны окружающей среды. Если же для защиты приводов используются различные механические приспособления, то это дополнительно увеличивает вес привода. Гидроприводы позволяют развивать необходимые усилия без применения редукторов.

В результате можно констатировать целесообразность проведения исследований движения ДТТТР, оснащённого электрогидравлическими следящими приводами (ЭГСП), как наиболее перспективного антропоморфного робота с точки зрения удельной энергоёмкости. Разработка и исследование исполнительного механизма с электрогидравлическими следящими приводами для системы управления движением двуногого шагающего робота актуальна и является важной научно-технической задачей.

Целью работы является создание исполнительного механизма двуногого шагающего робота, оснащённого электрогидравлическими следящими приводами.

В связи с этим встают следующие научные задачи:

1. Формирование математической модели исполнительного механизма ДШР.

2. Определение структуры и параметров ЭГСП исполнительного механизма ДШР.

3. Определение законов управления исполнительным механизмом ДШР с ЭГСП, обеспечивающего реализуемую траекторию с минимальными моментами на стопах.

4. Разработка структуры и алгоритмов системы стабилизации движения ДШР с ЭГСП, обеспечивающей его движение по горизонтальной плоскости.

5. Разработка программного комплекса и исследование движения ДШР, оснащённого ЭГСП.

При решении вышеуказанных задач в работе используются методы: теоретической механики, теории графов, теории матриц, математического моделирования электрогидравлических приводов, теории автоматического управления, экспериментального исследования объектов управления , оснащённых ЭГСП.

Для проведения научно-исследовательских работ, направленных на изучение динамики ДШР, в Московском государственном техническом университете им. Н.Э.Баумана на кафедре «Гидромеханики, гидромашин и гидропневмоавтоматики» (Э10), совместно с Межотраслевым институтом повышения квалификации (при участии автора), был создан лабораторный исследовательский стенд ДТТТР [5,6]. В качестве исполнительных приводов, на лабораторном стенде ДШР применили ЭГСП. Это было обусловлено их преимуществами по сравнению с другими типами приводов по удельной мощности и динамическим характеристикам, что является особенно важным при создании ДШР больших размеров и масс. Внешний вид робота показан на рис. В.1.

Рис. В.1. Лабораторный ДШР (вид спереди)

ДШР состоит из корпуса и двух ног. В корпусе ДШР (рис. В.2) размещены насосная станция, аппаратура системы управления, аппаратура системы ориентации. В стопы ног встроены силомоментные датчики. Снизу на стопах, для увеличения податливости, закреплены резиновые накладки. Исполнительный механизм имеет 12 степеней подвижности, оснащённых ЭГСП. Высота исполнительного механизма ДШР составляет 2.2 м., вес - 220 кг. Энергопитание осуществляется по кабелю от внешнего источника трёхфазного напряжения (200 В. 400 Гц.). Программное обеспечение системы управления выполняется на трёх совместно работающих ЭВМ, объединённых в локальную сеть Ethernet.

Рис. В.2. Корпус исполнительного механизма ДШР (вид спереди и сзади)

В качестве исполнительных гидродвигателей используются гидроцилиндры с непроходными штоками (рис. В.З). Потоками жидкости в полости гидроцилиндров 2 управляют электрогидравлические усилители типа сопло-заслонка-золотник 1. В качестве датчиков угла поворота во все шарниры исполнительного механизма установлены синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы 3, работающие в режиме фазовращателей. Гидравлическая схема ДШР показана на рис. В.4.

Рис. В.З. Внешний вид ЭГСП

Датчики системы ориентации: три маятниковых акселерометра и три гироскопических датчика угловой скорости выполнены в виде отдельного съемного блока (рис. В.5) и установлены на корпусе робота на виброизолированной платформе. f

Рис. В.5. Блок датчиков системы ориентации

Сверху на корпусе, на виброизоляторах, установлена аппаратура системы управления роботом (рис В.6). Она собрана в единый блок, в котором находятся бортовой компьютер Pentium III, аппаратура сопряжения и вторичные источники питания. Аппаратура сопряжения состоит из плат цифро-аналоговых преобразователей (16 каналов), аналого-цифровых преобразователей (64 канала), параллельных портов и платы ввода информации с синусно-косинусных вращающихся трансформаторов. В состав дополнительной аппаратуры сопряжения входят усилитель питания синусно-косинусных вращающихся трансформаторов, блок фильтров аналого-цифровых преобразователей, блок обслуживания датчиков системы ориентации, блок усилителей тока, сопрягающих цифро-аналоговые преобразователи с электрогидравлическими усилителями, блок питания.

В результате был создан лабораторный экспериментальный стенд позволяющий проводить экспериментальные исследования ходьбы ДШР. Параметры исполнительного механизма ДШР с ЭГСП приведены в табл. 1.

Рис. В.6. Аппаратура системы управления

Таблица 1.

Некоторые параметры лабораторного стенда ДШР высота робота 2.2 м масса 220 кг

Энергопитание по кабелю от внешнего источника трёхфазного напряжения 200 В. 400 Гц.

Максимальная потребляемая мощность 8 кВт

Давление питания в гидросистеме 200 атм

Максимальные моменты,развиваемые приводами 934 Нм

Максимальные скорости в степенях подвижности 1.8 рад/с

Аппаратура сопряжения 16 ЦАП (16 разрядов), 64 АЦП (16 разрядов),

Частота замыкания контуров гидроприводов 1000 Гц

Частота обмена данными по сети 100 Гц

Количество совместно работающих программных модулей системы управления 22

Количество совместно работающих ЭВМ 3

Диссертация состоит из введения, четырёх глав и заключения. В первой главе изложен, предложенный автором, подход к описанию древовидных кинематических структур роботов с использованием теории графов. Приведено, выведенное автором, универсальное блочно-матричное уравнение динамики роботов с древовидными кинематическими структурами. Разработана математическая модель исполнительного механизма ДТТТР с ЭГСП, замкнутыми обратными связями по положению, с учётом взаимодействия ДТТТР с опорной поверхностью. При этом учтены следующие особенности:

Заключение диссертации по теме «Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления», Кулаков, Дмитрий Борисович

165 ВЫВОДЫ

На основании выполненных теоретических и экспериментальных исследований могут быть сделаны следующие выводы:

1. Разработанный исполнительный механизм с ЭГСП обеспечивает устойчивое движение ДТПР по горизонтальной плоскости.

2. Разработанная математическая модель исполнительного механизма с ЭГСП обладает достаточной адекватностью реальному лабораторному макету, позволяющей синтезировать управление движением исполнительного механизма ДШР.

3. Реализованная методика синтеза управления движением исполнительного механизма с ЭГСП, при представлении изменения переменных состояния ДШР в виде комбинации гармонических функций, позволяет получать реализуемые траектории движения ДШР.

4. При управлении движением ДШР необходимо управлять дополнительным изменением пространственной конфигурации ДШР, для компенсации инерционного воздействия неучтенных в упрощённой модели динамических эффектов (в качестве дополнительного изменения пространственной конфигурации ДШР может быть использован закон изменения наклона корпуса в процессе ходьбы ДШР).

5. Разработанное программное обеспечение системы управления позволяет создавать программные комплексы для управления многозвенными исполнительными механизмами роботов, оснащёнными ЭГСП, в реальном времени.

6. Разработанный лабораторный макет ДШР целесообразно использовать для решения задач создания перспективных двуногих шагающих роботов с ЭГСП.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации изложены результаты разработки и исследования исполнительного механизма ДШР, оснащённого электрогидравлическими приводами, замкнутыми обратными связями по положениям.

В ходе теоретических и экспериментальных исследований получены следующие новые научные результаты:

1. Уравнение движения исполнительных механизмов роботов, имеющих древовидные кинематические структуры с голономными связями в сочленениях.

2. Математическая модель исполнительного механизма ДШР, учитывающая особенности, обусловленные существенными нелинейностями исполнительного механизма с ЭГСП.

3. Представление траектории движения исполнительного механизма ДШР в виде комбинации гармонических функций, описывающих изменения переменных состояния в декартовом пространстве, что позволяет производить синтез управления движением с использованием разработанной математической модели исполнительного механизма с ЭГСП.

4. Структура и алгоритмы системы стабилизации, которая обеспечивает требуемые изменения переменных состояния исполнительного механизма ДШР с ЭГСП, путём управления моментами на стопах.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

1. Полученное уравнение движения исполнительных механизмов роботов может быть использовано для составления математических моделей антропоморфных роботов, имеющих древовидные кинематические структуры.

2. Предложенное представление изменения переменных состояния исполнительного механизма ДШР в декартовом пространстве в виде комбинации гармонических функций позволяет производить синтез управления его движением.

3. Разработанная методика построения программного обеспечения системы управления исполнительным механизмом ДШР может быть использована для построения программных комплексов систем управления роботами.

4. Созданный экспериментально-моделирующий комплекс ДШР является лабораторной установкой, используемой при решении задач синтеза траектории движения исполнительного механизма с ЭГСП, рассматриваемых в учебном процессе.

Разработанные в диссертации теоретические положения, алгоритмы управления и рекомендации по проектированию систем ЭГП ДШР использованы при выполнении госбюджетных НИР: «Разработка основ проектирования двуногих шагающих манипуляционных роботов» (ГР № 01200606556, Инв. № 022006041116), «Исследование принципов управления и стабилизации двуногих шагающих роботов в режиме динамической ходьбы» (ГР № 01200703234, Инв. № 02200900140).

Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс на кафедре «Гидромеханика, гидромашины и гидропневмоавтоматика» МГТУ им. Н.Э.Баумана в читаемых курсах: «Гидроприводы стационарных и мобильных объектов», «Основы мехатроники гидропневмосистем», что подтверждается актом о внедрении

Основные положения диссертации изложены в 3 статьях (опубликованных в журналах, рекомендованных ВАК), в 1 монографии, в 1 учебном пособии, в 2 отчётах по НИР, имеющих государственную регистрацию.

Результаты настоящей диссертационной работы могут служить основой для дальнейшего развития вопроса о построении исполнительных механизмов двуногих шагающих роботов, оснащённых электрогидравлическими следящими приводами.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Кулаков, Дмитрий Борисович, 2009 год

1. Павловский В.Е. Задачи группового управления роботами

2. Интеллектуальные машины: Тез. докл. первой международной научно-практической конф. Москва. 2009. С. 3-6.

3. Роботы-футболисты. Проблемы создания и управления/ А.К. Ковальчук и др.; Под редакцией А.К. Ковальчука. М.: Изд-во МГОУ, 2007. 108 с.

4. Обзор моделей двуногих шагающих роботов/ А.К. Ковальчук и др.; Под редакцией А.К. Ковальчука. М.: Изд-во МГОУ, 2007. 152 с.

5. Loffler К., Gienger М., Pfeiffer F. Sensor and Control Design of a Dynamically Stable Biped Robot // Robotics and Automation. 2003: Proceeding. ICRA apos; 03. IEEE International Conference. W.t. 2003. vol. 1. Issue 14-19. P. 484-490.

6. Отчёт по теме «Разработка основ проектирования двуногих шагающих манипуляционных роботов» / МГТУ. Руководитель темы А.К.Ковальчук. Исполнители Кулаков Д.Б. и др. ГР № 01200606556, Инв. № 022006041116. М., 2005. 140 с.

7. Отчёт по теме «Исследование принципов управления и стабилизации двуногих шагающих роботов в режиме динамической ходьбы» / МГТУ. Руководитель темы А.К.Ковальчук. Исполнители Кулаков Д.Б. и др. ГР № 01200703234, Инв. № 02200900140. М., 2008. 150с.

8. Фу К., Гонсалес Р., Ли К. Робототехника : Пер. с англ. / Под ред. В.Г. Градецкого. М.: Мир, 1989. 624 с.

9. Шахинпур М. Курс робототехники : Пер. с англ. / Под ред. С.Л. Зенкевича. М.: Мир, 1990. 527 с.

10. Зенкевич С.Л., Ющенко A.C. Основы управления манипуляционными роботами: Учебник для вузов / Под редакцией С.Л. Зенкевича, A.C. Ющенко. 2-е изд., исправ. и доп. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. 480 с.

11. Ковальчук A.K. Семенов С.Е. Кинематический алгоритм управления движением двуногого шагающего робота // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Приборостроение. 1996. №1. С. 57-69.

12. Семёнов С.Е. Динамика системы электрогидравлических приводов двуногого шагающего робота: Дис. . .канд.тех.наук. Москва. 1995. 202 с.

13. Яроц В.В. Система управления двуногим шагающим роботом с электрогидравлическими следящими приводами: Дис. .канд.тех.наук. Москва. 1992. 180 с.

14. Лесков А.Г., Ющенко A.C. Моделирование и анализ робототехнических систем. М.: Машиностроение, 1992. 78 с.

15. Медведев B.C. Лесков А.Г., Ющенко A.C. Системы управления манипуля-ционных роботов. М.:Наука, 1978. 416 с.

16. Белоусов А.И., Ткачев С.Б. Дискретная математика : Учебник для вузов / Под редакцией B.C. Зарубина, А.П. Крищенко. 3-е изд., стереотип. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2004. 744 с.

17. Абгарян К.А. Матричное исчисление: Учебное пособие для вузов. М.: Вузовская книга, 2004. 544 е., ил.

18. Ланкастер П. Теория матриц / Пер. с англ. С.П. Демушкина. М.: Наука, 1978. 280 с.

19. Курс теоретической механики: Учебник для вузов / В.И. Дронг и др.; Под общ. ред. К.С. Колесникова. 2-е изд., стереотип. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2002. 736 е., ил.

20. Халфман Р. Динамика / Пер. с англ. В.А. Космодемьянского. М.: Наука, 1972. 568 с.20. тер Хаар. Д. Основы гамильтоновой механики/Пер. с англ. В.А. Угарова. М.: Наука, 1974. 224 с.

21. Фомичёв В.М. Проектирование характеристик золотниковых распределителей в области «нуля» // Гидравлика и Пневматика. 2005. №20. С. 49-54.

22. Электрогидравлические усилители мощности / Д.Н. Попов и др. // Инженерные исследования гидроприводов летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1978. С. 51-78.

23. Форенталь В.И. Характеристики золотниковых распределителей с учётом микрогеометрии дросселирующих щелей // М. Вестник машиностроения. 1993. №3. С. 25-28.

24. Лещенко В.А. Гидравлические следящие приводы станков с программным управлением. М.: Машиностроение, 1975. 288 с.

25. Попов, Д.Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем : Учебник для вузов; 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1987. 464 с. ил.

26. Попов Д.Н. Механика гидро- и пневмоприводов: Учебник для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2001. 320 с. ил.

27. Солодовников В.В., Плотников В.Н., Яковлев A.B. Основы теории и элементы систем автоматического регулирования: Учеб. пособ. для вузов. М.: Машиностроение, 1985. 536 с. ил.

28. Гудвин Г.К., Гребе С.Ф., Сальгадо М.Э. Проектирование систем управления / Пер. с англ. A.M. Епанешникова. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004. 911 е., ил.

29. Александров А.Г. Оптимальные и адаптивные системы: Учеб. пособ. для вузов. М.: Высшая школа, 1989. 263 е., ил.

30. Белецкий В.В. Двуногая ходьба: модельные задачи динамики и управления. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1984. 288 с.

31. Формальский A.M. Перемещение антропоморфных механизмов. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1982. 368 с.

32. Багданов А.Ф. Опыт разработки шасси андроидных роботов // Интеллектуальные машины: Тез. докл. первой международной научно-практической конф. Москва. 2009. С. 86-88.

33. Ковальчук А.К., Кулаков Д.Б., Семенов С.Е. Управление исполнительнымисистемами двуногих шагающих роботов. Теория и алгоритмы / Под редакцией А.К. Ковальчука. М.: Изд-во МГОУ, 2007.160 с.

34. Ковальчук А.К., Кулаков Д.Б., Семенов С.Е. Математическое описание кинематики и динамики исполнительных механизмов роботов с древовидной кинематической структурой // Известия ВУЗов. Машиностроение. 2008. №11. С. 13-24.

35. Ковальчук А.К., Кулаков Д.Б., Семенов С.Е. Блочно-матричные уравнения движения исполнительных механизмов роботов с древовидной кинематической структурой // Известия ВУЗов. Машиностроение. 2008. №12. С. 5-21.

36. Математическое моделирование систем приводов роботов с древовидной кинематической структурой: Учебное пособие для вузов / Д.Б. Кулаков и др. М.: Изд-во «Рудомино», 2008. 64 с.

37. Ковальчук А.К., Кулаков Д.Б., Семенов С.Е. Принципы построения программного обеспечения системы управления антропоморфным шагающим роботом // Автоматизация и современные технологии. 2007. №2. С. 10-15.

38. Кертен Роб., Руководство по программированию приложений реального времени в QNX Realtime Platform / Пер. с англ. А.Н. Алексеева; Под ред. Н.Б. Горбунова. СПб.: Изд-во ООО «Издательство "Петрополис"», 2001. 479 с.

39. Зыль С.Н. QNX Momentics: основы применения. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. 256 е., ил.

40. Практика работы с QNX / Д. Алексеев и др. М.: Издательский дом «КомБук», 2004. 432 е., ил.

41. Операционная система реального времени QNX Neutrino 6.3. Системная архитектура / Пер. с англ. Ю. Асотова. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. 336 с.

42. Компьютерные сети. Учебный курс : Пер. с англ. / Под ред. O.A. Богомолова. М.: Издательский отдел «Русская редакция» ТОО «Channel Trading Ltd.», 1997. 696 е., ил.

43. Вахалия Ю., UNIX изнутри. СПб.: Питер, 2003. 844 с.

44. Running Controller of Humanoid Biped HRP-2LR / Shuuji Kajita and other. // Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on Robotics and Automation. Barcelona (Spain). 2005. P. 618-624.

45. Sutton R.S, Barto A.G. Reinforcement learning: An introduction // Cambridge, MA: MIT Priess, 1998. P. 15-23.

46. Morimoto J, Atkeson C.G. Learning biped locomotion // IEEE Robotics & Automation Magazine. W.t. 2007. June. P. 41-51.

47. Morimoto, J, Nakanishi G., Cheng G. A biologically inspired biped locomotion strategy for humanoid robots: modulation of sinusoidal patterns by coupled oscillator model // IEEE Transaction on rodotics. 2008. Vol. 24, № l. p. 185-191.

48. Dusko Katie M., Rodik Aleksandar D., Vukobratovic Miomir K. Hybrid Dynamic Control Algoritm for Humanoid Robots Based on Reinforcement Learning // J. Intell Robot Syst. 2008. Vol. 51. P. 3-30.1. АКТ ВНЕДРЕНИЯ

49. Внедрение подтверждается следующими опубликованными учебными пособиями, включенными в учебный процесс:

50. Ковальчук А.К., Семенов С.Е., Кулаков Б.Б., Кулаков Д.Б., Яроц В.В. Математическое моделирование систем приводов роботов с древовидной кинематической структурой: Учебное пособие для вузов. М.: Изд-во «Рудомино». 2008. 64 с.

51. Ковальчук А.К., Кулаков Д.Б., Семенов С.Е. Управление исполнительными системами двуногих шагающих роботов. Теория и алгоритмы / Под редакцией А.К. Ковальчука. М.: Изд-во МГОУ. 2007. 160 с.

52. Начальник Учебного Управления МГТУ им. Н.Э.Баумана