Управление поступательным движением роботов-понтонов с якорно-тросово-гусеничными движителями тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Гулевский Василий Викторович

• Гулевский Василий Викторович
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Гулевский Василий Викторович

Введение

Глава 1. Обзор и анализ существующих способов перемещения роботов в водной среде

1.1 Батискафы

1.2 Колесные машины

1.3 Гусеничные машины

1.4 Шагающие машины

1.5 Машины с гибким движителем

Глава 2. Математическая модель робота- понтона с якорно-тросово-гусеничным движителем

2.1 Описание конструктивной схемы и принципа работы движителя

2.2 Расчетная схема робота-понтона с якорно-тросово-гусеничными движителями в состоянии квазистатического режима поступательногодвижения

2.3 Движение робота-понтона с управлением ориентацией гусеничной цепи

3 Имитационное моделирование

3.1. Перемещение по ровной горизонтальной поверхности дна

3.2 Влияние рельефа дна на динамику управляемого движения робота-понтона с якороно-тросово-гусеничными движителями

3.2.1 Равномерно-наклонная поверхность дна

3.2.2 Рельеф дна с локальной неровностью

3.3 Влияние жесткости тросов якорно-тросово-гусеничного движителя на динамику управляемого движения

3.4 Изменение расстояния между точками подвеса тросов якорно-тросово-гусеничного движителя

4 Методика и результаты экспериментальных исследований

5 Методика проектирования робота-понтона якорно-тросово-гусеничным движителем

Выводы

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Приложение А

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Управление поступательным движением роботов-понтонов с якорно-тросово-гусеничными движителями»

Введение

Актуальность темы исследования. Необходимость исследования и разработки богатств дна мирового океана подталкивает промышленность к разработке различного рода аппаратов для перемещения в водной среде. Условно можно выделить плавающие аппараты, и перемещающиеся по дну водоема. Плавающие аппараты в основном предназначены для исследовательских работ: изучение морской фауны и флоры, рельефа морского дна и его физико-механических характеристик и др. Для проведения тех или иных технологических работ на дне водоема, а также транспортных операций разрабатываются аппараты, перемещающиеся по дну водоемов. В большинстве своем аппараты, перемещающиеся по дну, являются аналогами сухопутных машин, доработанных для работ под водой. Как правило движителями таких аппаратов являются колеса или гусеницы. Их особенностями являются: ограниченный радиус действия от базовой станции или берега, небольшая глубина, доступная для производства работ, а главное способность передвигаться исключительно по подготовленному (выровненному) дну, высокий риск увязания гусениц, колес в илистом дне, а также следствием работы гусеничной, колесной или шагающей техники является замутнение воды, что ухудшает видимость и осложняет управление. Известны и экспериментальные образцы роботов, перемещающихся под водой с помощью шагающих движителей. Основное преимущество шагающих движителей перед известными традиционными состоит в более высокой, как опорной, так и профильной проходимости. Объясняется это тем, что система управления может обеспечить постановку очередной опоры движителя в заранее определенное и приемлемое место. Однако рельеф дна может существенно отличаться от рельефа грунта на сухопутных участках, отличается грунт и по физико-механическим свойствам. Достаточно точная идентификация рельефа дна также задача более сложная по сравнению с идентификацией препятствий

и грунта на сухопутном маршруте. Поэтому и шагающие движители могут не обеспечить требуемой проходимости роботов под водой, особенно при перевозке достаточно тяжелых грузов. Этих недостатков во многом лишены якорно-тросовые «шагающеподобные» движители, которые разрабатываются для перемещения подводных роботов, перемещающихся по дну водоема и имеющих небольшую положительную плавучесть. Их особенность состоит в том, что каждый якорно-тросовый движитель управляется двумя приводами и поэтому, как и для известных роботов с шагающими движителями, требуется иметь достаточно сложную систему управления, опирающуюся на адекватную информационно-измерительную систему.

На аналогичном принципе для роботов с небольшой положительной плавучестью функционируют и роботы с якорно-тросово-гусеничными движителями. Такие движители могут сочетать в себе достоинства якорно-тросовых движителей, обеспечивающих повышенную проходимость и гусеничных, управляемых только двумя приводами на левом и правом бортах. Возможно введение еще двух приводов для ориентации в вертикальной плоскости гусеничной цепи. При работе двумя приводам, как и для известных наземных гусеничных машин, упрощается система управления. Но тем не менее требуется исследование динамики управляемого движения роботов-понтонов с якорно-тросово-гусеничными движителями для целенаправленного их проектирования и разработки, а также выявления влияния массово-геометрических характеристик, таких как: массы понтона и якоря, соотношение геометрических размеров элементов понтона и якорно-тросово-гусеничного движителя на устойчивость и эффективность работы робота.

Целью работы является установление закономерностей управляемого поступательного движения роботов-понтонов с якорно-тросово-гусеничными движителями.

Основные задачи исследования:

1. Обзор, анализ достоинств и недостатков роботов с различными типами движителей перемещающихся по дну водоема и обоснование применения якорно-тросово-гусеничных движителей

2. Установление зависимостей сил натяжения тросов якорно-тросово-гусеничных движителей и отклонения от поступательного движения робота-понтона с якорно-тросово-гусеничными движителями, оцениваемой углами дифферента от:

- расстояния между отдельными движителями на гусеничной цепи;

- профиля донного грунта;

- жесткости тросов якорно-тросово-гусеничных движителей.

3. Проведение экспериментальных исследований на лабораторной модели робота-понтона с якорно-тросово-гусеничными движителями. Сопоставление теоретических результатов с экспериментальными.

4. Разработка основ методики проектирования роботов-понтонов с якорно-тросово-гусеничными движителями.

Объектом исследования является робот-понтон с якорно-тросово-гусеничным движителем.

Предметом исследования является метод определения массово-геометрических параметров якорно-тросово-гусеничного движителя в составе робота-понтона, влияющих на его поступательное движение с локальными неровностями.

Методологическую основу исследования составляет решение задач оценки влияния количества якорей и профиля грунта на стабильность ориентации корпуса робота-понтона в пространстве, решаемых аналитическими методами, основанными на методах теоретической

механики, решении уравнения динамики твердого тела; теории устойчивости. Также в расчетах использовались: теория упругости, для определения реакций в статически неопределимых системах; численных методов для решения нелинейных и алгебраических уравнений; методов системного анализа для учета показателей качества движения; теории оптимального управления (вариационные методы, исследования на экстремум). Разработана лабораторная модель робота-понтона с якорно-тросово-гусеничными движителями.

Научная новизна работы

1. Получил развитие якорно-тросовый движитель для подводных мобильных роботов-понтонов, имеющих небольшую положительную плавучесть, и на основе разработки новой научной идеи о присоединении якорных тросов к движущейся гусеничной ленте установленной на корпусе робота с управляемой ориентацией, позволяющей при снижении количества приводов сохранить высокую профильную проходимость, определяемую вертикальными габаритами гусеничной ленты.

2. Предложены гипотезы, лежащей в основе разработанной математической модели плоского движения робота-понтона с якорно-тросово-гусеничными движителями, отличительной особенностью которых является учет состояния тросов:

- силовое взаимодействие с грунтом;

- провисание над грунтом;

- свободное взаимодействие с грунтом.

Состояния для каждого троса зависят от координат центра масс робота, угла дифферента корпуса робота-понтона и профиля грунта.

3. На основании разработанной математической модели и экспериментальных исследований на лабораторном стенде определено

влияние расстояния между точками подвеса якорных тросов на гусеничной цепи, положение центра масс корпуса робота и жесткости тросов на:

- ориентацию корпуса робота-понтона, оцениваемую углом дифферента при курсовом, горизонтальном перемещении его центра масс;

- преодоление локальных препятствий, оцениваемое вертикальным перемещением центра масс и углом дифферента корпуса робота.

4. Предложен метод управления ориентацией робота-понтона при перемещении по наклонной поверхности за счет управления поворотом оси гусеничной цепи.

Теоретическая и практическая значимость работы.

На практике установленные закономерности позволяют разработать методику конструирования и применению мобильных платформ с якорно-тросово-гусеничными движителями. Теоретическую значимость работы составляет установленные закономерности движения, обусловленные неравномерностью развиваемых тяговых усилий каждого из тросов якорно-тросово-гусеничного движителя.

Положения, выдвигаемые на защиту:

1. Принцип работы якорно-тросово-гусеничного движителя, как нового типа движителя, предназначенного для перемещения робота-понтона по дну водоема.

2. Расчетная схема и математическая модель, описывающая динамику управляемого поступательного движения мобильных роботов-понтонов с якорно-тросово-гусеничными движителями, учитывающие три возможных состояния троса каждого якоря:

- силовое взаимодействие якоря соответствующего троса с грунтом;

- отсутствие взаимодействия;

- свободно лежащий на грунте (провисший).

3. Особенности расчета устойчивого по ориентации поступательного движения мобильных роботов-понтонов с якорно-тросово-гусеничными движителями по поверхностям, имеющим локальные неровности.

4. Управление ориентацией гусеничной цепи при движении по наклонной поверхности для сохранения близкой к горизонтальности несущей поверхности робота.

Наиболее существенные научные результаты, полученные автором и выдвигаемые для защиты. Научные результаты по итогам выполнения исследования представлены в виде публикаций в рецензируемых научных журналах и докладов на различного уровня конференциях и семинарах: МКПУ (мультиконференция по проблемам управления), МИКМУС, семинарах ИМАШ РАН, CLAWAR, а также региональных конференциях молодых ученых. Получен патент на полезную модель 204261 Ш, 17.05.202. Зарегистрирована расчетная программа для ЭВМ 2022685686, 27.12.2022.

По итогам научно-исследовательской работы:

1. Предложен новый тип движителя, предназначенный для перемещения платформы по дну водоема.

2. Разработаны алгоритмы расчета поступательного движения робота-понтона с якорно-тросово-гусеничным движителем по поверхностям, имеющим различный профиль.

2. Разработана математическая модель управляемого движения робота-понтона, учитывающая различные его массово-геометрические параметры и параметры движения.

3. Экспериментальная отработка конструкции на лабораторной габаритной модели позволяет проверить правильность верность полученных решений на практике.

Достоверность и обоснованность полученных результатов

обеспечиваются математическими расчетами, подтверждаются

результатами компьютерного моделирования, испытаниями лабораторной

8

габаритной модели робота-понтона с якорно-тросово-гусеничным движителем. Результаты диссертации докладывались и обсуждались на российских и международных научных конференциях и получили положительный отзыв научной общественности.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения работы докладывались на:

1. Четырнадцатой региональной конференции молодых ученых и исследователей Волгоградской области

2. Пятнадцатой региональной конференции молодых ученых и исследователей Волгоградской области.

3 Proceedings of 23rd International Conference on Climbing and Walking Robots and the Support Technologies for Mobile Machines (CLAWAR 2020)

4. Тридцать первой Международной инновационной конференции молодых учёных и студентов по проблемам машиноведения (МИКМУС -2019)

6. Четырнадцатой Мультиконференции по проблемам управления (МКПУ - 2021)

Личный вклад автора. Все научные результаты диссертации, выдвигаемые для защиты, получены автором лично.

Публикации. В 13 публикациях, в том числе 4-х статьях, рекомендованных ВАК РФ для публикации отражены основные результаты исследований.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из содержания, введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 165 наименований и приложения. Основная часть работы изложена на 112 страницах и содержит 57 рисунков и 1 таблицы.

Глава 1. Обзор и анализ существующих способов перемещения

роботов в водной среде.

По различным данным дно мирового океана исследовано лишь на 2-5%. Океан же в свою очередь хранилище огромного количества полезных ископаемых, биологических ресурсов, первичного сырья для химической, фармацевтической промышленности и др. [1-4]. Знания о ресурсах мирового океана показывают, что этот потенциал во многих отношениях сможет со временем заменить истощающиеся запасы ресурсов суши. Дальнейшее исследование и освоение мирового океана способны существенно повлиять на состояние и перспективы решения ряда глобальных проблем. Освоение минеральных ресурсов Океана практически находится в начальной стадии и, в основном, производится разработка полезных ископаемых шельфа, а подводные работы осуществляются на сравнительно небольших глубинах.

Для исследования и разработки богатств дна мирового океана применяются различные мобильные машины способные передвигаться по дну и в толще воды. Наиболее распространенными транспортными средствами являются батискафы, а из передвигающейся по дну техники - в основном сухопутные аппараты, доработанные для работ под водой, но есть и уникальные аппараты. Рассматриваются некоторые транспортные и технологические машины, используемые для перемещения по дну водоемов.

1.1 Батискафы.

Существует широкий спектр подводной техники, как военного назначения, так и научно-исследовательского. Разработкой роботизированных аппаратов для производства различного рода работ в толще воды занимаются как отечественные производители, так и зарубежные фирмы. Существуют также совместные проекты.

Подводные аппараты можно разделить на автономные и телеуправляемые, распространены оба вида аппаратов. По внешнему виду и устройству отличаются аппараты, схожие с батискафами, подводными лодками, глайдерами, торпедами, и роботизированные всплывающие капсулы. Также существуют роботизированные подводные мины, "настроенные" на срабатывание с той или иной военной техникой. Назначение подводных аппаратов - это обследование морского дна и других объектов в режиме телеуправления или автономно. Одной из основных задач военных роботов является - противодействие минированию, обнаружение, классификация и локализация мин [5-10]. Гражданские аппараты используются научно-исследовательскими институтами и организациями для исследования фауны и т.д [11-14].

Ниже представлены некоторые образцы подводных роботов.

Гном - представляет из себя подводный, телеуправляемый аппарат, производится российской компанией «Подводная Робототехника». На Гноме использована камера, имеющая алюминиевый корпус, светодиодные прожекторы, кабели передачи видеосигнала и электропитания, а также для управления роботом. Оператор управляет роботом используя джойстик, сигнал с камеры поступает на экран. Кабель намотан на катушку в задней части аппарата, что экономит энергию на разматывание. Гном способен опускаться на глубину до 150 метров, двигаться со скоростью до 5.1 км/ч, имеет массу 12 кг. Робот Гном активно

11

продается за границу. От конкурентов компаний Seabotix и VideoRay -отличается небольшим весом в виду использования композитных материалов, а также это обеспечивает большую прочность. Также преимуществом является - кабель диаметром 3 мм вместо обычных 8 мм (что уменьшает сопротивление воды), магнитная муфта, снижающая трение при погружении. Российскими потребителями Гномов являются в основном МЧС и ВМФ РФ [15].

Рис. 1.1 - Гном, ООО Индэл-Партнер, Россия.

Глайдер - это необитаемый, автономный подводный комплекс планерного типа. В составе комплекса: глайдер-носитель мини-аппаратов, исследовательский глайдер, глайдер-ретранслятор, корабельный пункт управления, средства ретрансляции. Впервые был представлен публике в 2017 году. Аппарат имеет двойное назначение. Способен вести поисковые работы, а также глубоководную разведку. Испытывается в составе перспективных подводных комплексов ВМФ РФ [16].

Рис. 1.2 - Глайдер (Морская тень)

Рис.1.3 - Акмобиль, Моринсис-Агат, Россия.

Акмобиль производства Моринсис-Агат. Подводная роботизированная система российского производства для работ по сейсморазведке и освоению шельфовых месторождений. Модуль

саморазвертывающейся мобильной антенны с синтезированной апертурой используется в первую очередь для мониторинга и морской сейсморазведки шельфовых месторождений углеводородов под ледовым покровом [17].

Рис.1.4 - Клавесин-2Р-ПМ, Рубин (ЦКБ Рубин), Россия

Клавесин-2Р-ПМ - необитаемый подводный аппарат с поддержкой автономности, производства ЦКБ Рубин. Роботизированный комплекс, предназначен для подводных работ - изучение морского дня, обслуживание буровых установок, наблюдение за линиями подводных коммуникаций. Максимальная глубина производства работ 6000 метров. Длина - 6500 мм, диаметр - около 1 м, вес - 3,7т. Предполагаемая дальность хода - 50 км, глубина погружения - до 2 км [18].

Рис. 1.5 - Марлин-350, Тетис КС, Россия.

Марлин-350 - необитаемый подводный аппарат, телеуправляемый, легкого класса. Его предназначение наблюдение за охраняемой территорией, поиск и обнаружение объектов на подконтрольной территории и выполнение иных профессиональных операций, в первую очередь связанных с пресечением попыток постороннего проникновения на охраняемый объект. Является единственным серийно выпускаемым подводным роботом в России. Тем не менее содержит большое количество иностранных комплектующих [19].

■u . mi

Рис. 1.6 - Seaeye Tiger, SAAB, Швеция.

Seaeye Tiger - телеуправляемый подводный аппарат класса ROV семейства "Морской глаз", производства SAAB, Швеция для наблюдений и инспектирования объектов. Подводный робот для обнаружения и первичного осмотра взрывных устройств расположенных под водой. WASP расшифровывается как Waterborne Aini-IED Security Platform. Робот управляется двумя операторами по кабелю длиной около 150 метров. Максимальная глубина - 60 метров. Длина робота порядка 1,7 метра, вес около 90 кг. Оборудован сонаром в носовой части, датчиками предназначенными для измерения глубины и навигации. Также оборудован двумя камерами - большой в передней части робота и небольшой на манипуляторе. Может спускаться на воду с пологой поверхности вроде пляжа, причалов, а также с различного типа надводных кораблей и лодок [20].

Спектр подводных аппаратов, изготавливаемых и проектируемых в мире достаточно широк, в нашей стране спроектировано более семидесяти

роботизированных подводных аппаратов различного класса. Аппараты используются для исследовательских целей, а также военных, обладают достаточно высокой мобильностью, при необходимости оснащаются манипуляторами для производства работ на морском дне или в толще воды.

Достоинством подобных аппаратов является их идеальная профильная проходимость, так как отсутствует взаимодействие с грунтом.

Недостатками подобных аппаратов является ограниченные возможности по грузоподъемности, сложность системы управления роботом, затрудненность работ в условиях быстрых подводных течений. У всех аппаратов плавающего типа отсутствует возможность точного позиционирования и выполнения прецизионных технологических работ.

1.2 Колесные машины

Положительной стороной устройств с колесным оборудованием, является хорошее сцепление с дорогой и высокая маневренность. Однако проходимость машины колесного типа оставляет много вопросов. При возникновении сложных препятствий колесо может не справиться с ним. Так же при достаточно мягком грунте, колеса будут оставлять колею, которая негативно будет сказываться на проходимости и энергетических затратах. Так же возможна буксовка колес. При создании колесных движителей для подводных работ разработчики старались снизить указанные недостатки, путем увеличения числа колес, оснащения

поверхности качания протекторами разной формы для лучшего сцепления, введением индивидуального привода на каждое колесо, увеличением диаметра и ширины колеса и других конструктивных решений. Хотя такие конструктивные решения считаются прогрессивными, многочисленность рабочих узлов, эксплуатируемых в сложной абразивно-водной среде, будет резко снижать надежность работы такого движителя.

Сфера применения колесных подводных аппаратов ограничивается в основном всевозможными роботами - выполняющими функции ухода за корпусами судов, как например робот Hull Bio-inspired Underwater Grooming (Hull BUG) (Рис. 1.14).

Рис. 1.14 - робот Hull Bio-inspired Underwater Grooming

Нарост ракушек и иные биологические загрязнения на поверхности бортов судна могут снизить его скорость на 10%, что в последствии негативно влияет на его расход топлива, увеличивая его на величину до 40% необходимых для преодоления этого сопротивления.

Hull BUG - робот, предназначенный для закрепления на корпусе с помощью всасывающего устройства и последующего перемещения по поверхности судна. Используется биопленочный детектор, с помощью которого определяется различие между чистыми и загрязнёнными поверхностями, а затем с помощью использования вращающихся щеток или водяной струи удаляется загрязнение. При разрядке, он автоматически возвращается на зарядную станцию для возобновления зарядки аккумуляторов [30].

Другая группа подводных роботов, использующих колесный движитель- это роботы уборщики бассейнов. На рынке представлены в большом объеме. Большое количество подобных машин, объединяет принцип работы - используется мощный поток воды для присасывания к вертикальным поверхностям бассейнов и водоемов. Роботы предназначены для отчистки среды от мусора. Такие роботы имеют либо питание от сети по хорошо изолированному кабелю, либо автономны, с использованием аккумуляторов. В их компьютер заложены алгоритмы по которым они самостоятельно выбирают траекторию, либо на основе предварительного исследования, которое дает им представление о форме рабочей территории. Некоторые виды подобных аппаратов представлены на рис. 1.15.

Рис. 1.15 - Подводные роботы-пылесосы.

1.3 Гусеничные машины.

Гусеничный ход в подводных машинах широко используется в основном для привода бульдозеров различного назначения при работе на шельфе с глубиной моря до 60 м. Известен большой успех в разработке бульдозеров японских фирм «Komatsu» и «Hitachi», построивших свои бульдозеры модернизировав наземные аппараты. Пионерами в разработке данных аппаратов была фирма «Hitachi» в 1969 г, компания выпустила подводный бульдозер для работы на глубине 5 метров. Такой бульдозер использовался для очистки морского дна, рытья траншей и.т.д. Позже этой же фирмой был выпущен бульдозер подходящий для работы на глубине до 60 метров. Производительность бульдозера, перемещавшего грунт на расстояние 10 м, была порядка 40 м3/ч (Рис. 1.7) [21]. Использовался он при создании площадок для гидротехнических сооружений.

4 3 2

\ \ \

Рис.1.7 - Дистанционно управляемый подводный бульдозер

1 - приемник; 2 - ультразвуковой излучатель; 3 - телекамера с прожектором; 4 - гидролокатор; 5 - поплавки; 6 - тросовая лебедка; 7 -пульт управления; 8 - генератор

Последняя модель установки включает технологическое судно водоизмещением 210 тонн. В качестве двигателя используется дизель мощностью 270 кВт. Бульдозер работает от генератора переменного тока мощностью 300 кВт при напряжении 3300 В. Электроэнергия на бульдозер подается по кабель-тросу длиной 150 м, который намотанн на барабан кормовой лебедки. Спуск бульдозера на дно водоема осуществляется краном с грузоподъемностью 40 т. Акустическая система применяется для точного позиционирования установки на дне.

Другим известным примером гусеничной машины для подводных работ является машина Komatsu D155W, во время работы он полностью погружен под воду, на поверхность выступает - только выхлопная труба (Рис. 1.8). Произведено было 36 подобных аппаратов [22-26].

Рис. 1.8 - Подводные бульдозеры Komatsu D155W.

Компания из Канады под названием Nautilus Minerals со своим проектом Solwara, планирует добычу золота, серебра, руды, и других полезных компонентов со дна моря в 30 км от побережья острова Новая Ирландия. Использоваться для этой цели будет целый комплекс гусеничных машин (Рис. 1.9), таких как: Auxillary Miner (Вспомогательный Горный Комбайн) (Рис. 1.10), Bulk Miner (Основной Комбайн) (Рис. 1.11), Gathering Machine (Машина для сбора) (Рис.1.12) [27,28].

Рис. 1.10 - Вспомогательный Горный Комбайн

Рис. 1.11 - Основной Комбайн

Рис. 1.12 - Машина для сбора.

Также на гусеничные подводные платформы устанавливались различного рода манипуляторы, например компанией Marine Physical Laboratory в США был создан RUM (Remote Underwater Manipulator) (Рис. 1.13). Конструктивно он состоит из гусеничной тележки и части корпуса САУ M50 Ontos, телекамеры, сонара, катушки с коаксиальным кабелем, длиной 11 км, электропривода и уникального манипулятора от General Mills, который может развивать усилие до 5000 Н [29].

Оо»п 1о 1Ьв «еа Ьу гепкНс соп1го|, сот|)1с(с \villi 1с1с>шоп, чопаг, ап<! а тссИашсд! Ьаж!

Рис. 1.13 - Манипулятор на гусеничном ходу.

Достоинства гусеничного хода заключаются в первую очередь в хорошей опорной проходимости, лучшей чем для колесных движителей, достаточно небольшим давлением на грунт, однако он требует повышенных мощностей из-за низкого КПД, а так же вызывает замутнения окружающей среды, также подобные машины имеют большую массу, из-за чего для сцепления с грунтом требуется большая площадь гусеничного плотна. Работа в агрессивной абразивной среде быстро выводит из строя движущиеся части гусеничного движителя. Также недостатками является невысокая продольная проходимость, ограниченная геометрическими характеристиками гусеничной цепи. Для аппаратов, использующих гусеницы под водой, как и для наземных гусеничных машин характерно скольжение на грунте и его возможное «нагребание» при повороте.

1.4 Шагающие машины

Для морского дна может быть характерен как сложный рельеф, так и низкая несущая способность грунта. Колесные и гусеничные подводные движители больше подходят для перемещения на более стабильных и плотных грунтах с небольшими уклонами, в противном случае есть риск увязнуть гусеницей или колесами в рыхлом илистом дне, увязнуть и потерять возможность перемещения. Также вращающиеся элементы колесных и гусеничных движителей слабо устойчивы к агрессивной водно-абразивной среде, имеют невысокий срок службы и надежность. Поэтому оправдано использование шагающих машин, имеющих высокие показатели перемещения по слабонесущим грунтам [31-56].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гулевский Василий Викторович, 2023 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Verichev S. N. Deep mining: from exploration to exploitation/ Verichev S., Laurens de Jonge, Wiebe B., Rodney // Minerals of the Ocean - 7 & Deep-Sea Minerals and Mining - 4: abstracts of International Conference / VNIIOkeangeologia. St. Petersburg, 2014. - P. 126-138.

2. Munk W.H., Wunsch C. // Deep-Sea Research. 1979. V. 26, 1 2A. P.123-161.

3. Porter M.B., Bucker H.P. «Gaussian beam tracing for computing ocean acoustic fields» // J. Acoust. Soc. Amer. 1987. N 82. P. 1349-1359.

4. Spindel R.S., Na J., Dahl P.H., Oh S., Eggen C., Kim Y.-G., Akulichev V.A., Morgunov Yu.N. Acoustic Tomography for Monitoring the Sea Japan: A Pilot Experiment // IEEE Journal of Oceanic Engineering. 2003. V. 28, N 2. P. 297-302.

5. Илларионов Г.Ю. Автономные необитаемые подводные аппараты для поиска и уничтожения мин / Илларионов Г.Ю., Сидоренко В.В., Смирнов С.В. // Подводные исследования и робототехника. - 2006. -№ 1. - С. 31-39.

6. International Ocean Systems Design. 1999. V. 3, N 5. P. l5.

7. Jane's Defense Weekly. 2002. V. 37, N 1. P. 11.

8. International Ocean Systems. 2003. V. 3, N 1. P. 6-10.

9. National Defense. 2002. N 582. P. 35. 9.

10. Ocean Systems. 2003. V. 7, N 5. P. 25.

11. Подводно-технические работы. - Режим доступа: http://www.птр.акваэко.рф/content/podvodnyy-transheekopatel . - Загл. с экрана.

12. Nautilus Minerals. - Режим доступа: http://www.nautilusminerals.com. - Загл. с экрана

13. Jin-Ho Kim Cheon-Hong Min and Sup Hong Electric-Electronic

System of Pilot Mining Robot/ MineRo-II Jin-Ho Kim, Tae-Kyeong Yeu, Suk-

93

Min Yoon, Hyung-Woo Kim, Jong-Su Choi, // Proceedings of the Tenth ISOPE Ocean Mining and Gas Hydrates Symposium Szczecin, Poland, September 2226, 2013. - P. 269-273.

14. Yoo, S.Y 2014. Design of static gait algorithm for hexapod subsea walking robot: Crabster / Yoo, S.Y., Jun, B.H., Shim, H., Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers, A. - September 2014. - Vol. 38, Issue 9. - P. 989-997.

15. https : //gnomrov.ru/

16. https : //robotrends .ru/robopedia/glayder-2.0

17. https://robotrends.ru/robopedia/akmobil

18. https://topwar.ru/101467-proekty-avtonomnyh-neobitaemyh-podvodnyh-apparatov-semeystva-klavesin.html

19. https://www.tetis-pro.ru/catalog/teleupravlyaemyy-neobitaemyy-podvodnyy-apparat-marlin-350/

20. https://www.saabseaeye.com/solutions/underwater-vehicles/tiger

21. Amphibious Bulldozer. - Режим доступа: http : //www.komatsu. com/CompanyInfo/

views/pdf/201312/Views_No20_amphibious_bulldozer.pdf. - Загл. с экрана

22. Подводный экскаватор Menzi Muck подготавливает океанское дно к прокладке газопровода - Режим доступа: http://www.exkavator.ru/main/news/inf_news/~id=7683. - Загл. с экрана

23. Кабелеукладчик «Tyco Resolute». - Режим доступа: http://korabley.net/news/ kabeleukladchik_tyco_resolute/2011-02-21-778. -Загл. с экрана.

24. https://carakoom.com/blog/unikalnyj -podvodnyj -buldozer-komatsu-

d155w

25. https://t-magazine.ru/pages/zb/

26. https://t-magazine.ru/pages/zb/

27. https://www.solwaramining.org/

28. https://www.mining-technology.com/projects/solwara-project/

29. https://lenoklenka.livejournal.com/69257.html

30. https://roboting.ru/829-robot-dlja-borby-s-biologicheskim.html

31. Добрецов В.Б. Освоение минеральных ресурсов шельфа. Л., 1980. - 272с.

32. Тимофеев И.П. Шагающие машины для освоения ресурсов морского дна. - Л. ЛГИ. 1987. - 176с.

33. Чернышев В.В., Шурыгин В.А. Моделирование динамики взаимодействия движителя подводного шагающего аппарата с грунтом с низкой несущей способностью // Известия ВолгГТУ. -2013. -No. 24 (127). -С. 82-86.

34. Брискин Е.С. Чернышев В.В., Малолетов А.В., Шаронов Н.Г.Сравнительный анализ колесных, гусеничных и шагающих машин // Робототехника и техническая кибернетика. -2013. -No 1 (1). -С. 6-14.

35. Брискин Е.С СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ КОЛЕСНЫХ, ГУСЕНИЧНЫХ И ШАГАЮЩИХ МАШИН / Брискин Е.С., Чернышев В.В., Малолетов А.В., Шаронов Н.Г. /Робототехника и техническая кибернетика. 2013. № 1 (1). С. 6-14

36. Охоцимский Д.Е. Шагающие машины / Охоцимский Д.Е., Платонов А.К., Кирильченко A.A., Лапшин В.В. // Препринты ИПМ им.М.В.Келдыша АН СССР, 1989, 36 с.

37. Лапшин В.В. Механика и управление движением шагающих машин. М- Издательство МГТУ им. Баумана, 2012, 199с.

38. Брискин Е.С. КОНЦЕПЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ШАГАЮЩИХ МАШИН / Брискин Е.С., Чернышев В.В., Жога В.В., Малолетов А.В., Шаронов Н.Г., Фролова Н.Е./ Наука - производству. 2005. № 1. С. 33-38.

39. Брискин Е.С. ОБ УПРАВЛЕНИИ АДАПТАЦИЕЙ ОРТОГОНАЛЬНЫХ ШАГАЮЩИХ ДВИЖИТЕЛЕЙ К ОПОРНОЙ ПОВЕРХНОСТИ / Брискин Е.С., Калинин Я.В., Малолетов А.В., Серов

В.А., Устинов С.А. / Известия Российской академии наук. Теория и системы управления. 2017. № 3. С. 184-190.

40. Брискин Е. С. Цикловые механизмы шагания с пассивно управляемой стопой / Е. С. Брискин., В. В. Чернышев // Теория механизмов и машин. — 2004. — №. 1. — С.80-88.

41. Об управлении движением шагающих машин с цикловыми движителями / Е. С. Брискин [и др.] // Экстремальная робототехника. -СПб., 2008. - Т. 5. - С. 67-71.

42. Об управлении адаптацией ортогональных шагающих движителей к опорной поверхности / Е.С. Брискин, Я.В. Калинин, А.В. Малолетов, В.А. Серов, С.А. Устинов // Известия РАН. Теория и системы управления. - 2017. - № 3 (май-июнь). - C. 184-190.

43. Энергетическая эффективность походок мобильного шагающего робота / Я.В. Калинин, Е.С. Брискин // Известия ВолгГТУ. Сер. Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах. - Волгоград, 2016. - № 6 (185). - C. 77-81.

44. Брискин Е.С., Смирная Л.Д. Об отрыве стопы шагающего движителя мобильного подводного робота от грунта // Робототехника и техническая кибернетика. 2019. Т. 7. № 3. С. 215-223.

45. Структура энергозатрат шагающих машин с цикловыми движителями / В. В. Чернышев // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2012. № 5. С. 9.

46. Алгоритмы управления сдвоенными ортогональными шагающими движителями при преодолении типовых препятствий / Е. С. Брискин, А. В. Малолетов, В. А. Серов, Н. Г. Шаронов // Материалы 7-й научно-технической конференции "Мехатроника, автоматизация, управление" (МАУ-2010). 2010. С. 91-94.

47. Оптимальное управление шагающим роботом с ортогонально-

поворотным движителем / В. В. Жога, А. Е. Гаврилов, В. Е. Павловский, А.

96

В. Еременко // Материалы 7-й научно-технической конференции "Мехатроника, автоматизация, управление" (МАУ-2010). 2010. С. 171-174.

48. Об определении допустимых параметров движителей шагающих роботов / Е. С. Брискин, В. А. Серов, С. С. Фоменко, Н. Г. Шаронов, В. А. Шурыгин // Мехатроника, автоматизация, управление. 2015. Т. 16. № 6. С. 369-372.

49. Система стабилизации горизонтального положения робота с ортогональными шагающими движителями / В. А. Беликов, С. Е. Терехов, В. В. Жога, В. Н. Скакунов // Нелинейная динамика машин - School-NDM 2017. Сборник IV Международной Школы-конференции молодых ученых. 2017. С. 151-158.

50. Мобильный шагающий робот с инсектоморфным шагающим движителем / А. Е. Гаврилов, Д. В. Селюнин // Colloquium-journal. 2019. № 20-1 (44). С. 5-9.

51. О механических эффектах, возникающих при взаимодействии движителей шагающих роботов с опорной поверхностью / Я. В. Калинин // XII Всероссийский съезд по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики. Сборник трудов. В 4-х томах. 2019. С. 565-567.

52. Цикловой механизм шагания с трансформируемой траекторией опорной точки / В. В. Чернышев, В. В. Арыканцев // Теория механизмов и машин. 2017. Т. 15. № 2 (34). С. 71-79.

53. Управляемое движение мобильных роботов с шагающими и "шагающеподобными" движителями / Е. С. Брискин, Н. Г. Шаронов // Материалы XII мультиконференции по проблемам управления (МКПУ-2019). Материалы XII мультиконференции. В четырех томах. 2019. С. 119121.

54. Об оценке эффективности шагающих роботов на основе многокритериальной оптимизации их параметров и алгоритмов движения / Е. С. Брискин, Я. В. Калинин, А. В. Малолетов, В. А. Шурыгин //

Известия Российской академии наук. Теория и системы управления. 2017. № 2. С. 168-176.

55. Waldron K. J. Configuration design of the adaptive suspension vehicle / K. J. Waldron. V. J. Vohnout, A. Pery, R. B. Mcghee // International Journal of Robotics Research. — 1984. — no 2, — pp. 37-48.

56. В.В. Чернышев, В.В. Арыканцев. МАК-1 - ПОДВОДНЫЙ ШАГАЮЩИЙ РОБОТ// РОБОТОТЕХНИКА и ТЕХНИЧЕСКАЯ КИБЕРНЕТИКА - 2015. - No. 2(7). - С. 45-50.

57. Арыканцев В.В., Чернышев В.В.Подводные исследования тягово-сцепных свойств и проходимости шагающего аппарата МАК-1 // Известия ЮФУ. Технические науки. -2015. -No 10(171). -С. 169-178.

58. Авдеев А.М., Тимофеев И.П., Колотвин Е.В., Игнатьев С.А., Васильев Н.И., Большунов А.В., Соколова Г.В. Шагающая установка для транспортирования и укладки нефтегазовых труб на морском дне. Патент РФ 2648365. Заявл. 13.06.2017, опубл. 26.03.2018.

59. Колотвин Е.В., Тимофеев И.П. Шагающая машина для геологоразведочного бурения. Нефть и газ — 2017. Сб. тезисов конф. Т. 1. Москва, 2017, с. 59.

60. Тимофеев, Г.В. Соколова, Г.А. Колтон, И.А. Королев, Е.В. Колотвин. Шагающая буровая установка. Патент РФ 166446. Заявл., 04.07.2016, опубл. 24.03.2017.

61. Колотвин Е.В., Тимофеев И.П., Королев И.А. Шагающая машина для геологоразведочного бурения. XXVIII Международная Инновационно-ориентированная конф. молодых ученых и студентов «МИКМУС-2016». Сб. статей конф. Москва, 2016, с. 248-251.

62. Тимофеев И.П. Шагающие машины для освоения ресурсов морского дна. Ленинград, Изд-во Ленинградского университета, 1987, с. 33-64.

63. RHex — Devours Rough Terrain. [Электронный ресурс] — режим доступа: http://www.bostondynamics.com/robot_rhex.html

64. Walking Tractor Timberjack by John Deere. [Электронный ресурс] — режим доступа: http://www.theoldrobots.com/Walking-Robot2.html

65. SIL06 — шестиногий робот-миноискатель. [Электронный ресурс] — режим доступа: http://www.dailytechinfo.org/military/589-sil06-shestinogij-robot-minoiskatel.html

66. I. C. Hexapod. [Электронный ресурс] — режим доступа: http://www.micromagicsystems.com/#/ic-hexapod/4525033632

67. Робот-насекомое по имени Hector делает свои первые шаги. [Электронный ресурс] — режим доступа: http://www.dailytechinfo.org/robots/6573-robot-nasekomoe-po-imeni-hector-delaet-svoi-pervye-shagi.html

68. CHEETAH — Fastest Legged Robot. [Электронный ресурс] — режим доступа: http://www.bostondynamics.com/robot_cheetah.html

69. BigDog — The Most Advanced Rough-Terrain Robot on Earth. [Электронный ресурс] — режим доступа: http: //www.bo stondynamics. com/robot_bigdog. html

70. RiSE: The Amazing Climbing Robot. [Электронный ресурс] — режим доступа: http://www.bostondynamics.com/robot_rise.html

71. Meet Prospero: Robo-Farmer on Six Legs. [Электронный ресурс] — режим доступа: http://news.discovery.com/tech/robotics/swarm-bots-111221.htm

72. HexCrawler Robot. [Электронный ресурс] — режим доступа: http://www.robotbooks.com/hexcrawler.htm

73. Фокин В. Г., Шаныгин С. В. Обзор и перспективы развития мобильных шагающих робототехнических систем // Молодой ученый. — 2015. — №18. — С. 207-215. — URL https://moluch.ru/archive/98/22115/ (дата обращения: 30.05.2019).

74. Определение усилий в движителях якорно-тросового типа

Брискин Е.С., Пеньшин И.С., Смирная Л.Д., Шаронов Н.Г.

Известия Волгоградского государственного технического университета.

2017. № 14 (209). С. 87-90.

75. Об особенностях управления движением мобильных роботов с

движителями якорно-тросового типа

Брискин Е.С., Серов В.А., Шаронов Н.Г., Пеньшин И.С.

Экстремальная робототехника. 2017. Т. 1. № 1. С. 336-343.

76. Брискин Е.С. Управление движением подводного мобильного робота с якорно-тросовыми движителями / Брискин Е.С., Шаронов Н.Г., Серов В.А., Пеньшин И.С. //Робототехника и техническая кибернетика. 2018. № 2 (19). С. 39-45.

77. О принципах движения роботизированных систем с

движителями якорно-тросового типа Пеньшин И.С., Смирная Л.Д., Брискин

Е.С. В книге: Прогресс транспортных средств и систем - ■ 2018. Материалы

международной научно-практической конференции. Под редакцией И.А.

Каляева, Ф.Л. Черноусько, В.М. Приходько. 2018. С. 163.

78. Об устойчивости положения роботизированной платформы-

понтона с якорно-тросовым движителем при переносе якорей Пеньшин

И.С. В книге: XXIV Региональная конференция молодых учёных и

исследователей Волгоградской области. Сборник материалов

конференции. 2020. С. 355-356.

79. О распределении сил натяжения тросов при движении

подводной платформы с якорно-тросовым движителем Пеньшин И.С. В

книге: XXV Региональная конференция молодых ученых и исследователей

Волгоградской области. Сборник материалов конференции. Волгоград,

2021. С. 292-293.

80. О законах распределения сил натяжения тросов в якорно -

тросовых движителях подводных мобильных роботов Пеньшин И.С.

Известия Волгоградского государственного технического университета. 2021. № 9 (256). С. 53-57.

81. Об управлении силами натяжения тросов робота-понтона с якорно-тросовым движителем Пенъшин И.С., Брискин Е.С. В сборнике: XIV ВСЕРОССИЙСКАЯ МУЛЬТИКОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПРОБЛЕМАМ УПРАВЛЕНИЯ МКПУ-2021. материалы XIV мультиконференции : в 4 т.. Ростов-на-Дону, 2021. С. 55-57.

82. Об управлении поступательным движением робота-понтона с якорно-тросовыми движителями Пенъшин И.С. Известия Волгоградского государственного технического университета. 2022. № 4 (263). С. 43-48.

83. Приложение для проведения расчетов геометрических параметров робота-понтона с произвольным количеством модулей якорно-тросового движителя Пенъшин Иван Сергеевич, Шаронов Николай Геннадьевич, Брискин Евгений Самуилович Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2022684769, 16.12.2022. Заявка № 2022684505 от 13.12.2022.

84. Брискин Е.С. ДВИЖИТЕЛЬ ДЛЯ МОБИЛЬНОЙ ПЛАТФОРМЫ / Брискин Е.С., Гулевский В.В., Шаронов Н.Г., Серов В.А. Патент на полезную модель 204261 Ш, 17.05.2021. Заявка № 2021102367 от 02.02.2021.

85. Лабораторные стенды моделирования поступательного движения робота с якорно-тросовым движителем Гулевский В.В., Пенъшин И.С. В книге: XXVI Региональная конференция молодых ученых и исследователей Волгоградской области. сборник материалов конференции. Волгоград, 2022. С. 237-239.

86. Распределение тяговых усилий подводного робота с якорно-тросово-гусеничными движителями, взаимодействующими с поверхностью произвольного профиля Гулевский В.В. Известия Волгоградского государственного технического университета. 2022. № 4 (263). С. 19-25.

87. Результаты экспериментальных исследований движения мобильных подводных роботов с якорно-тросовыми и якорно-тросово-гусеничными движителями Пенъшин И.С., Гулевский В.В., Шаронов Н.Г. Известия Волгоградского государственного технического университета. 2022. № 9 (268). С. 66-75.

88. Движитель для мобильной платформы Брискин Е.С., Гулевский В.В., Шаронов Н.Г., Серов В.А. Патент на полезную модель 204261 U1, 17.05.2021. Заявка № 2021102367 от 02.02.2021.

89. Экспериментальная модель гусенично-якорно-тросового движителя Гулевский В.В. В книге: XXV Региональная конференция молодых ученых и исследователей Волгоградской области. Сборник материалов конференции. Волгоград, 2021. С. 288-289.

90. О квазистатических режимах движения подводных мобильных роботов с якорно-тросово-гусеничными Брискин Е.С., Гулевский В.В. В сборнике: XIV ВСЕРОССИЙСКАЯ МУЛЬТИКОНФЕРЕНЦИЯ ПО ПРОБЛЕМАМ УПРАВЛЕНИЯ МКПУ-2021. Материалы XIV мультиконференции : в 4 т.. Ростов-на-Дону, 2021. С. 35-37.

91. О квазистатических режимах движения подводных мобильных роботов с якорно-тросово-гусеничными движителями Гулевский В.В. Известия Волгоградского государственного технического университета. 2021. № 9 (256). С. 26-31.

92. Экспериментальная установка исследования технологии позиционирования якорно-тросовых движителей Шаронов Н.Г., Пенъшин И.С., Гулевский В.В. Известия Волгоградского государственного технического университета. 2021. № 8 (255). С. 87-90.

93. About features of management of mobile robots with stepping movers of a rope type in a water environment Briskin E.S., Gulevsky V.V., Penshin I.S., Sharonov N.G. В сборнике: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. International Conference of Young Scientists and

Students "Topical Problems of Mechanical Engineering", ToPME 2019. 2020. С.012080.

94. Some problems of controlling the cable propulsion devices of mobile robots Briskin E.S., Sharonov N.G., Efimov M.I., Gulevsky V. V., Penshin I.S. В сборнике: Robots in Human Life- Proceedings of the 23rd International Conference on Climbing and Walking Robots and the Support Technologies for Mobile Machines, CLAWAR 2020. 23rd. 2020. С. 321-328.

95. Гусенично-якорно-тросовый движитель для подводных мобильных платформ Гулевский В.В. В книге: XXIV Региональная конференция молодых учёных и исследователей Волгоградской области. Сборник материалов конференции. 2020. С. 353-354.

96. Подводная мобильная платформа с гусенично-якорно-тросовым движителем Гулевский В.В., Пенъшин И.С., Брискин Е.С., Шаронов Н.Г. В сборнике: XXXI Международная инновационная конференция молодых ученых и студентов по проблемам машиноведения (МИКМУС - 2019). Сборник трудов конференции. 2020. С. 465-467.

97. Об управлении движением роботов с движителями якорно-тросового типа Пенъшин И.С., Гулевский В.В., Шаронов Н.Г., Брискин Е.С. В сборнике: XXXI Международная инновационная конференция молодых ученых и студентов по проблемам машиноведения (МИКМУС -2019). Сборник трудов конференции. 2020. С. 510-513.

98.

99. Silva M. F. Energy analysis of multi-legged locomotion systems / M. F. Silva [et al.] // CLAWAR 2001. Climbing and Walking Robots: Proceedings of the Fourth International Conference. — 2001. — pp. 143-150.

100. Brodsky R. F. On the Cutting Edge: Tales of a Cold War Engineer at the Dawn of the Nuclear, Guided Missile, Computer, and Space Ages / R. F. Brodsky. — New York: Gordian Knot, 2006. — 220 p.

101. Павловский В. Е. О разработках шагающих машин / В. Е. Павловский. // Препринты ИПМ им. М.В.Келдыша. — 2013. — № 101. 32 с.

102. Бессонов, А.П., Умнов, Н.В. Вопросы механики движителей шагающих машин. - В кн.: «I Всес. конференция по механике и управлению движением шагающих машин» Волгоград, - 1988.

103. Белецкий, В.В. Динамика двуногой ходьбы / В.В. Белецкий // Известия АН СССР. Механика твёрдого тела. 1975. № 3. C. 3-13.

104. Щепетильников, В.А. Уравновешивание механизмов / В.А. Щепетильников. М.: Машиностроение. 1982. 256 с.

105. Nonami K. et al., Hydraulically Actuated Hexapod Robots: Design, Implementation and Control, Intelligent Systems, Control and Automation: Science and Engineering 66, Springer Japan 2014. 277 p.

106. Брискин Е.С., Вершинина И.П., Малолетов А.В., Шаронов Н.Г. Об управлении движением шагающей машины со сдвоенными ортогонально-поворотными движителями // Известия РАН. Теория и системы управления. 2014. № 3. С. 168.

107. Брискин Е.С., Соболев В.М. Тяговая динамика шагающих машин с ортогональными движителями. // Проблемы машиностроения и надежности машин. - 1990. №3. С. 28-34

108. Электронный ресурс «Механизмы П.Л.Чебышёва» (дата обращения 26.10.2020, 20:09): http://tcheb.ru/

109. Экспонат Московского Политехнического музея. - Отел Автоматики. - Экспонат ПМ №19472. - Стопоходящая машина П.Л.Чебышёва.

110. О преобразовании вращательного движения в движение по некоторым линиям при помощи сочленённых систем / Полное собрание сочинений П.Л.Чебышёва. - Том IV. - Теория механизмов. - М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1948. - С.161-166.

111. Артоболевский И.И., Левитский Н.И. Механизмы П.Л.Чебышёва / Научное наследие П.Л.Чебышёва. - Вып. II. - Теория механизмов. - М.-Л.: Издво АН СССР, 1945. - С.52-54.

112. Артоболевский И.И. Теория механизмов. - М.: Наука, 1965. -

776 с.

113. Электронный ресурс (дата обращения 06.09.2014, 19:27): ru.wikipedia.org/wiki/Чебышёв,_Пафнутий_Львович

114. Динамика и управление движением шагающих машин с цикловыми движителями: монография / Под ред. Е. С. Брискина. — М.: Машиностроение, 2009. — 191 с.

115. URL:http://www.tcheb.ru/

116. Пат. 2108708 РФ, МПК 6 А 01 G 25/09, В 62 D 57/02 Самоходная тележка многоопорной дождевальной машины / Е. С. Брискин, А. Е. Русаковский, В. В. Чернышев., В. В. Жога, [и др.]; ВолгГТУ. — 1998.

117. Пат. 2496304 РФ, МПК А0Ш25/09, Б62Б57/02. Самоходная шагающая тележка многоопорной дождевальной машины / В. В. Чернышев, Е. С. Брискин, А. В. Малолетов, И. П. Вершинина; ВолгГТУ. — 2013.

118. Пат. 2496305 РФ, МПК А0Ш25/09, Б62Б57/02. Самоходная шагающая тележка многоопорной многосекционной дождевальной машины / В. В. Чернышев, Е. С. Брискин, Н. Г. Шаронов, И. П. Вершинина; ВолгГТУ. —2013.

119. Девянин Е. А. Шагающий робот - перспективное средство для обеспечения работ в сложных условиях / Е. А. Девянин // Первая Всесоюзная конференция по механике и управлению движением шагающих машин. Тезисы докладов. — Волгоград. — 1988. — С.12-13.

120. Шевченко А. И. Антропоморфно-гуманоидные роботы:

эволюция, проблемы, перспективы / А. И. Шевченко, И. С. Сальников,

Р. И. Сальников // Искусственный интеллект. — 2006. — №. 3. — С.39-46.

105

121. URL: http: //tvemz.ru/production/prod-auto/prod-auto_3 9. html

122. URL:http://www.i-r.ru/?p=shagaet-po-bolotu,-gde-i-losyu-ne-

proyti

123. Игнатьев М.Б., Кулаков Ф.Н., Покровский А.М. и др. Алгоритмы управления роботами и манипуляторами. // Л.: Машиностроение,1972.

124. Голубев Ю.Ф., Корянов В.В. Построение движений инсектоморфного робота, преодолевающего комбинацию препятствий с помощью сил кулоновского трения. // Известия РАН. Теория и системы управления. №3. 2005. С. 143-155.

125. Yu.F. Golubev, V.V. Korianov, V.E. Pavlovsky, A.V. Panchenko. Maneuvering SixLegged Robot: Model and Prototype. // Тр. III-го российско-тайваньского Симпозиума "Современные проблемы интеллектуальной мехатроники, механики и управления". 7-11.11.2012, МГУ. / Под ред. Ю.М. Окунева. - Москва : Изд-во МГУ, 2012. CD. c. 69-81.

126. Yu.F. Golubev, V.V. Korianov, V.E. Pavlovsky, A.V. Panchenko. Motion control for the 6-legged robot in extreme conditions. // Proc. of the 16th Int. Conf. CLAWAR-2013. 14-17 July 2013, Sydney, Australia. pp. 427-434.

127. Накано Э. Введение в робототехнику. - Москва : Мир, 1988.

334 с.

128. Отработка методов удаленного управления движением шагающего робота «Ортоног» / Е. С. Брискин, В. В. Чернышев, Н. Г. Шаронов, В. А. Серов, К. Б. Мироненко, С. А. Устинов // Электротехнические системы и комплексы: [ежегодник / МГТУ им. Г. И. Носова]. — 2013. — № 21. — С.153-160.

129. Аш Ж. Датчики измерительных систем: в 2-х книгах. Кн. 2. Пер с франц. / Ж. Аш [и др.] — М.: Мир, 1992. — 424 с.

130. Серов В. А. Повышение маневренности шагающих машин посредством применения привода со сдвоенными ортогонально -

поворотными движителями: дис. ... канд. техн. наук: 05.02.02 / Серов Валерий Анатольевич; Волгоград. ВолгГТУ, 2013. — 126 с.

131. Шаныгин С. В. Роботы, как средство механизации сельского хозяйства / С. В. Шаныгин //Известия высших учебных заведений. Машиностроение. — 2013. — №. 3. — С. 39-42.

132. Яцун С. Ф. Динамика шага движения робота / С. Ф. Яцун, В. В. Вениаминов // Вибрационные машины и технологии: Материалы V международной научно-технической конференции «Вибрация-2001». — 2001. С.164-167.

133. Каляев И. А., Гайдук А. Р. Однородные нейроподобные структуры в системах выбора действий интеллектуальных роботов / И. А. Каляев, А. Р. Гайдук. — М.: Янус-К, 2000. — 276 с.

134. Комашинский В. И. Нейронные сети и их применение в системах управления и связи / В. И. Комашинский, Д. А. Смирнов. — М.: Горячая линия-Телеком, 2003. — 94 с.

135. Aronson R. B. Robots go to war / R. B. Aronson // Machine design. — 1984. — no 28.

136. Asano F. A unified formulation and solutions to gait generation problems based on passive dynamic walking / F. Asano, Z-W. Luo, M. Yamakita // Climbing and Walking Robots and their Supporting Technologies // CLAWAR 2003: Proceedings of the Sixth International Conference. — 2003. — pp.451-458.

137. Bloss R. Robot walks on all four legs and carries a heavy load / R. Bloss // Industrial Robot: An International Journal. — 2012. — no 5.

138. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины. В 2-х ч. Ч. 1. Машины постоянного тока. // Л.: Энергия, 1972. 543 с.

139. Артоболевский И. И. Механизмы П.Л. Чебышева / И. И. Артоболевский, Н. И. Левитский // Научное наследие П. Л. Чебышева. Выпуск II: Теория механизмов. — М. —Л.: Издательство АН СССР, 1945. — 192 с.

140. On the turn of walking machines with moving propellers made on the basis of cycled mechanisms / E. S. Briskin, V. V. Chernyshev, A. V. Maloletov [et al.] // ROMANSY 14: Proceedings of the 14-th CISM-IFToMM Symposium. — 2002. — pp.423-430.

141. Six link mechanisms for the legs of walking machines / A. P. Bessonov, N. V. Umnov, V. V. Korenovsky [et al.] // ROMANSY 2000. Thirteenth CISM - IFToMM Symposium: Book of Abstracts, — 2000. — pp.347-354.

142. URL:https://www.ri.cmu.edu/pub_files/pub3/santos_pablo_gonzalez_d

e_19

143. Белецкий В. В. Двуногая ходьба: модельные задачи динамики и управления / В. В. Белецкий. — М.: Наука, 1984, — 288 с.

144. Вукобратович М. Шагающие роботы и антропоморфные механизмы / М. Вукобратович. — М.: Мир, 1976. — 542 с.

145. The International Journal of Robotics Research 27.9 (2008):1007-

1026

146. Nguyen D. Q., Gouttefarde M., Company O., Pierrot F. On the analysis of largedimension reconfigurable suspended cable-driven parallel robots // Robotics and Automation (ICRA), IEEE International Conference on IEEE, 2014. P. 5728-5735.

147. Н.Г. Шаронов, М.И. Ефимов. О перемещении роботов по вертикальной шероховатой поверхности с помощью тросовых движителей. Известия Волгоградского государственного технического университета, № 3 (226), 2019. С. 51-54.

148. Ляхов Д.Г. Современные задачи подводной робототехники [The challenges of underwater robotics]. Подводные исследования и робототехника [Underwater Researches and Robotics], № 1, 2012. С 1523.

149. В.Ф. Васильев. Водометные движители Учебное пособие Москва 2007 УДК 629.014.17:629.035 ББК 39.336 // Васильев В.Ф. Водометные движители: Учебное пособие/ МАДИ (ГТУ). - М., 2006. -45 с.

150. Басин А.М. Некоторые вопросы теории водометных движителей / Труды Академии речного транспорта, 1953, вып. 2.

151. Л.В. Кисилев, А.В. Медведев. О некоторых особенностях динамики автономного подводного робота при управлении эквидистантным движением вблизи дна. Гироскопия и навигация, № 1 (104), том 27, 2019. С. 94-105.

152. В.В. Костенко, А.Ю. Толстоногов. Управление глубиной погружения необитаемого подводного аппарата, оснащенного системой регулирования плавучести. Подводные исследования и робототехника, 2019, № 1 (27), стр. 4-11.

153. Hong S., Kim H.W., Choi J.S. Transient Dynamic Analysis of Tracked Vehicles on Extremely Soft Cohesive soil, The 5th ISOPE Pacific/Asia Offshore Mechanics Symposium, 2002, pp. 100-107.

154. Технология применения подводных шагающих роботизированных платформ при освоении подводных (подлёдных) месторождений углеводородов / В.А. Шурыгин, В.А. Серов, И.В. Ковшов, С.А. Устинов // Седьмая всероссийская научно-техническая конференция «Технические проблемы освоения мирового океана» (2-6 октября 2017 г.) : матер. конф. / ФАНО Российской Федерации, РФФИ (грант № 17-08-20517), ФГБУН «Ин-т проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН (ИПМТ ДВО РАН)». - Владивосток, 2017. - C. 43-47.

155. Технологические роботизированные платформы -инструмент освоения Арктического шельфа / В.А. Шурыгин, В.А. Серов, И.В. Ковшов, С.А. Устинов // Прогресс транспортных средств и

систем - 2018 : материалы междунар. науч.-практ. конф. (г. Волгоград, 9-11 октября 2018 г.) / редкол.: И. А. Каляев, Ф. Л. Черноусько, В. М. Приходько [и др.] ; ВолгГТУ, РФФИ, «ФНПЦ «Титан-Баррикады». -Волгоград, 2018. - C. 25-27.

156. Котович С.В. Движители специальных транспортных средств. Часть I: Учебное пособие / МАДИ (ГТУ). - М., 2008 - 161 с.

157. Jianwen Shao «Direct Back EMF Detection Method for Sensorless Brushless DC (BLDC) Motor Drives» 2012- 309с.

158. Корнилов В.А., Молодяков Д.С., Синявская Ю.А. Система управления мультикоптером.Труды МАИ, № 62, 2012. С. 1-8.

159. Брискин Е.С. О математическом моделировании управления движением твёрдого тела с избыточным числом тросовых движителей / Е.С. Брискин, В.Н. Платонов // Мехатроника, автоматизация, управление. - 2019. - Т. 20, № 7. - C. 422-427.

160. Platonov, V.N., Briskin, E.S., Sharonov, N.G. On the features of the progressive movement of the solid body, controlled by two propulsion devices. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2019, 489(1), 012058.

161. Platonov, V.N., Briskin, E.S., Sharonov, N.G. Dynamics of the accessible solid body's movement controlled by two drives with rectreline movement of it's mass center. IOP Conference Series: Materials Science and Engineeringt, 2020, 747(1).

162. Воротников С. А. Информационные устройства робототехнических систем / С. А. Воротников. — М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. — 384 с.

163. Routh E. J. A treatise on stability of a given state of motion. London: McMillan, 1877 108 pp.

164. Четаев Н.Г. Устойчивость движения. Работы по аналитической механике. М.: Изд-во АН СССР, 1962. 535 с.

165. Платонов, В.Н. Идентификация якорно-тросового движителя в замкнутой системе управления его электроприводами с расчётом настроек ПИ-регулятора / В.Н. Платонов // Известия ВолгГТУ. Сер. Прогрессивные технологии в машиностроении. -Волгоград, 2020. - № 1 (236). - С. 70-73.

Приложение А

import numpy as np import math

N 1=float(3 )#контактирующие

N2=float( 1 )#висящие

N3=float(0)#провисшие

F=float(15)

print('F='+str(F))

l=float(0.06)

print('l='+str(l))

G=float(10)

print('G='+str(G))

mg=float(2.5)

print('mg='+str(mg))

a=float(0.0)

print('a='+str(a))

z=float(0.06)

print('z='+str(z))

b1=float(-0.11)# знак учитывается

print('b 1='+str(b 1))

b2=float(-0.05)

print('b2='+str(b2))

b3=float(0.01)

print('b3='+str(b3))

b4=float(0.07)

print('b4='+str(b4))

H1=float(0.0)

print('H 1='+str(H 1))

H2=float(0.0)

print('H2='+str(H2))

H3=float(0.0)

print('H3='+str(H3))

H4=float(-0.1)

print('H4='+str(H4))

deltaH=H4-(H4/1.5)

c=float(100000)

print('c='+str(c))

#коэфициент

B=[b1+a,b2+a,b3+a,b4+a]

H=[H1,H2,H3,H4]

Tone=[]

Ttwo=[]

Tthree=[]

Tfour=[]

Yc_all=[]

Fi_all=[]

while B[0]<=b2:

K1=(F-G+(c*(H[0]+H[1]+H[2]))+(N1*c*l)-N2*mg)

"print('K 1='+str(K 1))"

K2=((F)*a+c*((H[0]*B[0])+(H[1]*B[1])+(H[2]*B[2]))+c*l*(B[0]+B[1]+B[2])-(mg*B[3]))

Mprint('K2='+str(K2))M

M1=np.array([[(N1*c),(c*(B[0]+B[1]+B[2]))],[(c*(B[0]+B[1]+B[2])),(c*(B[0]* *2+B[1]**2+B[2]**2))]])# левая часть матрицы

V1=np.array([(K1),(K2)])

Ь=пр.Нпа1§.во1уе(М1,У1) "рпп^'массив решщений =',Ь)"

Ус=Ц0]#записываем в переменную данные из массива решений Р1=Ь[1]

Уе_а11 .аррепё(Уе)

Е1_а11.аррепё(Е1)

ргт^'Ус='+в^(Ус))

ргт^Т1='+в^(Е1))

Т1=с*(Ус+Б1*Б[0]-И[0]-1)

{{ Т1>=ш§:

Т1=ш§ ¿Г Т1<0: Т1=0 Топе.аррепё(Т1) ргт^'Т1='+8й(Т1)) Т2=с*(Ус+Б1*Б[1]-И[1]-1) {{ Т2>=ш§:

Т2=ш§ ¿Г Т2<0: Т2=0 Ttwo.appeпd(T2) ргт^'Т2='+8й(Т2)) Т3=с*(Ус+Б1*Б[2]-И[2]-1) {{ Т3>=ш§:

Т3=ш§ ¿Г Т3<0: Т3=0 ТШгее.арре^(Т3)

print('T3='+str(T3)) T4=c*(Yc+Fi*B[3]-H[3]-l) if T4>=mg:

T4=mg if T4<0: T4=0 Tfour.append(T4) print('T4='+str(T4)) print(H) print(B)

H[:]=[i+(deltaH/10) for i in H] B[:]=[i+(z/10) for i in B]

Tone=[round(v,1) for v in Tone] print('значения T1=',Tone) Ttwo=[round(v,1) for v in Ttwo] print('значения T2=',Ttwo) Tthree=[round(v,1) for v in Tthree] рпП:('значения T3=',Tthree) Tfour=[round(v,1) for v in Tfour] print('значения Т4=',Tfour) Yc_all=[round(v,5) for v in Yc_all] рпП:('значения Yc=',Yc_all) Fi_all=[math.degrees(v) for v in Fi_all] Fi_all=[round(v,5) for v in Fi_all] print('значения Fi=',Fi_all) sqT1=[Tone*Tone for Tone in Tone] sqT2=[Ttwo*Ttwo for Ttwo in Ttwo]

sqT3=[Tthree*Tthree for Tthree in Tthree] sqT4=[Tfour*Tfour for Tfour in Tfour]

sq=[]

sq.extend(sqT1)

sq.extend(sqT2)

sq.extend(sqT3)

sq.extend(sqT4)

"print(sq)"

I=sum(sq)

print('значение I=',I)