Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Silde báo cáo nghiên cứu thiết kế, điều khiển robot rắn ver 2...

Tài liệu Silde báo cáo nghiên cứu thiết kế, điều khiển robot rắn ver 2

.PDF
35
134
117

Mô tả:

CẢM HỨNG Động đất tại Nhật Bản Cần một thiết bị có thể len lỏi vào trên trong. Kết cấu xương Sự ổn định và chắc chắn trong kết cấu xương thích hợp cho việc do thám ở những môi trường chưa xác định trước. ỨNG DỤNG Dao mổ bằng robot Robot hàn Robot do thám TÍNH CHẤT DA RẮN Một nghiên cứu gần đây của Hu et al. (2009) đưa ra các đặc tính ma sát của da rắn trong cả toán học và thực nghiệm. Đặc biệt, nghiên cứu cho thấy rằng hệ số ma sát của một con rắn theo phương pháp tuyến của cơ thể là lớn hơn nhiều so với hệ số ma sát theo hướng tiếp tuyến. Cấu trúc da rắn Nghiên cứu cũng cho thấy sự phân bố trọng lượng của một con rắn trên đường gợn sóng khi di chuyển không đồng đều, thay vì phân phối trọng lượng theo các đỉnh của sóng cơ thể, rắn tạo đường cong hơi nâng lên từ mặt đất một chút. Điều này thường được gọi là xoay nâng hạ. Sự phối hợp giữa chuyển động của các khâu khớp cùng sự nâng lên hạ xuống của thân cơ thể khiến rắn giảm thiểu sự ảnh hưởng của ma sát bất lợi lên da, khiến nó có thể di chuyển nhanh và hiệu quả hơn. KIỂU DI CHUYỂN CỦA RẮN Kiểu di chuyển Lateral Undulation Kiểu di chuyển Concertina Locomotion Kiểu di chuyển Rectilinear Crawling Kiểu di chuyển Sidewinding NHỮNG ĐỀ TÀI TRONG NƯỚC Robot Rắn Q2Cc Robot Rắn Q2C_V2 LÝ DO GẮN BÁNH XE BỊ ĐỘNG Theo một số nghiên cứu về rắn tự nhiên, họ thấy rằng: cấu tạo của da rắn khiến ma sát theo phương pháp tuyến lớn hơn rất nhiều ma sát tiếp tuyến thân rắn Dựa vào tính chất này các nhà khoa học có 3 giải pháp để khắc phục: 1. Gắn bánh xe dọc theo thân robot 2. Tạo loại da nhân tạo có tính chất giống da rắn. 3. Thay đổi kiểu di chuyển không giống loài rắn. PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC 𝑖−1 𝑥𝑖 = 𝑥ℎ + 2𝑙 𝑐𝑜𝑠𝜃𝑗 + 𝑙𝑐𝑜𝑠𝜃𝑖 𝑗=1 𝑖−1 𝑦𝑖 = 𝑦ℎ + 2𝑙 𝑖 = 1, … , 8 𝑠𝑖𝑛𝜃𝑗 + 𝑙𝑠𝑖𝑛𝜃𝑖 𝑗=1 𝑥𝑖 = 𝑥ℎ − 2𝑙 y 𝑦𝑖 = 𝑦ℎ + 2𝑙 O x 𝑖−1 𝑗=1 𝜃𝑗 𝑠𝑖𝑛𝜃𝑗 − 𝑙 𝜃𝑖 𝑠𝑖𝑛𝜃𝑖 𝑖−1 (1) 𝜃 𝑐𝑜𝑠𝜃 + 𝑙 𝜃 𝑐𝑜𝑠𝜃 𝑗 𝑖 𝑖 𝑗=1 𝑗 PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC y l 0 0   2l cos(   ) l 0 2 1   2l cos(3  1 ) 2l cos(3   2 ) l   2l cos( 4  1 ) 2l cos( 4   2 ) 2l cos( 4  3 )    2l cos(8  1 ) 2l cos(8   2 ) 2l cos(8  3 ) x 0 0 0 0 0 l  sin 1  sin  2  sin 3  sin  4  sin 8 cos 1   1    cos  2   2  cos 3      0 cos  4  8   x   h cos 8   yh  𝑥𝑖 𝑠𝑖𝑛𝜃𝑖 − 𝑦𝑖 𝑐𝑜𝑠𝜃𝑖 = 0(2) [3] 𝐹𝐴 , −𝐹𝐵 𝐼8 − 𝐹 𝜃 = 𝐴 𝑞 𝑞 = 0 𝑟 𝜃 = 0: 𝑟 𝐴 𝑞 ∈ 𝑅8𝑋10 𝜃 = 𝜃1 , 𝜃2 , 𝜃3 , 𝜃4 , 𝜃5 , 𝜃6 , 𝜃7 , 𝜃8 𝜃 = 𝐹 𝑟 Với 𝐹 = 𝐹𝐴−1 𝐹𝐵 (3) 𝑇, 𝑟 = 𝑥ℎ , 𝑦ℎ 𝑇 PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰC HỌC TỪNG KHÂU Biểu đồ phân tích lực của mỗi khâu PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰC HỌC TỪNG KHÂU Phương trình chuyển động Phương trình chuyển động được viết lại như [1]: 𝑑 𝜕𝐿 𝜕𝐿 − + 𝐴𝑇 𝑞 𝜆 − Υ = 0 𝑑𝑡 𝜕𝑞 𝜕𝑞 𝑀 𝑞 𝑞 + 𝐶 𝑞, 𝑞 𝑞 + 𝑁 𝑞, 𝑞 + 𝐴𝑇 𝑞 𝜆 = 𝐹 𝑉ớ𝑖 𝐿 𝑞, 𝑞 = 1 𝑉ớ𝑖 𝑇 = 2 1 𝑇 𝑞 𝑀 2 𝑞 𝑞 − 𝑉(𝑞) 8 𝑚 1 𝑥𝑖2 + 𝑦𝑖2 + 𝐽𝜃𝑖2 𝑀 𝜃 𝜃 + 𝐶 𝜃, 𝜃 𝑟 1 𝑇 = 𝑞 𝑀 𝑞 𝑞 2 𝐸𝑢 𝐼 8 𝜃 +𝑁 𝜃 − 𝜆 − 0 = 𝑄(4) −𝐹 𝑇 𝜃 𝑟 𝑟 0 PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰC HỌC TỪNG KHÂU 𝜃 = 𝐹𝑟 𝜃 = 𝐹𝑟 + 𝐹𝑟 𝑀 𝜃 𝜃 + 𝐶 𝜃, 𝜃 𝑟 𝐸𝑢 𝐼 5 𝜃 +𝑁 𝜃 − 𝜆 − 0 = 𝑄(5) 𝑇 −𝐹 𝜃 𝑟 𝑟 0 Nhâ𝑛 ℎ𝑎𝑖 𝑣ế 𝑏ở𝑖 𝐹 𝑇 𝐼2 𝑀′ 𝜃 𝑟 + 𝐶 ′ 𝜃, 𝜃 𝑟 + 𝑁 ′ 𝑟 − 𝐹 𝑇 𝐸𝑢 = 𝑄′ (6) MA TRẬN PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC l 0 0   2l cos(   ) l 0 2 1   2l cos(3  1 ) 2l cos(3   2 ) l FA    2l cos( 4  1 ) 2l cos( 4   2 ) 2l cos( 4  3 )    2l cos(8  1 ) 2l cos(8   2 ) 2l cos(8  3 ) 0 0  0  0 0  l   sin 1 sin  2   sin 3 FB   sin  4    sin 8 𝜃 = 𝐹 𝑟 Với 𝐹 = 𝐹𝐴−1 𝐹𝐵 (3)  cos 1   cos  2   cos 3    cos  4     cos 8  RÀNG BUỘC PFAFFIAN Ví dụ đơn giản là 2 chất điểm được nối với nhau bằng một thanh không trọng lượng. Mỗi chất điểm có thể di chuyển trong không gian 3 chiều nhưng quỹ đạo của nó phải thỏa mãn: 𝑝1 − 𝑝2 2 = 𝐿2 Với 𝐿 là chiều dài của thanh. Sự ràng buộc của hệ thống được thông qua lực ràng buộc, nó khiến cho ràng buộc được thỏa mãn. Trong trường hợp hai chất điểm liên kết với nhau, lực ràng buộc tác động lên ứng suất của thanh. Lực ràng buộc trong hệ trục tọa độ suy rộng được thể hiện như sau: [1] 𝛤 = 𝐴𝑇 (𝑞)𝜆 Với 𝜆 ∈ 𝑅𝑘 là vector thể hiện biên độ của lực ràng buộc. MA TRẬN PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LỰC HỌC Phương trình chuyển động được viết như sau: 𝑀 𝜃 𝜃 + 𝐶 𝜃, 𝜃 𝑟 1 𝑉ớ𝑖 𝑇 = 2 𝐸𝑢 𝐼 8 𝜃 +𝑁 𝜃 − 𝜆 − 0 = 𝑄(4) −𝐹 𝑇 𝜃 𝑟 𝑟 0 8 𝑚 𝑥𝑖2 + 𝑦𝑖2 + 𝐽𝜃𝑖2 1 𝐶𝑖𝑗 = 𝑄𝑖 = 10 1 𝜕𝑚𝑖𝑗 𝑘=1 2 𝜕𝑞 𝑗 𝑘 𝑅 𝜕𝑝𝑗 𝑗=1 𝑓𝑗 𝜕𝑞 𝑖 + 𝜕𝑚𝑖𝑘 𝜕𝑞𝑗 − 1 𝑇 = 𝑞 𝑀 𝑞 𝑞 2 𝜕𝑚𝑘𝑗 𝜕𝑞𝑖 𝑞𝑘 𝑖 = 1, … , 10  d   d    0 N 0   0  0    d 0 0 0 0 2d d 0 0 0 0 0 0 d 0 2d 0 d 0 0 0 0 0 0 d 0 d 0 0 0 0 0 0 0 0  0 0 0 0  0 0 0 0  0 0 0 0   ĐỘNG CƠ TASUKASA Đặc điểm mối quan hệ giữa các thông số động cơ Cấu trúc bộ truyền bên trong động cơ KẾT CẤU XƯƠNG SỐNG ROBOT Tấm thân trên Tấm thân giữa Tấm thân dưới KẾT CẤU CỤM LẮP BÁNH XE KẾT CẤU GÁ ĐỘNG CƠ KẾT CẤU LIÊN KẾT GIỮA CÁC KHÂU CALIP CAMERA Camera x y z z Hình 11. Camera Logitech C170 y x Mặt phẳng di chuyển Hình 12. Tương quan giữa hệ trục camera và mặt phẳng di chuyển
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan