Синтез геометричних параметрів та аналіз кінематики пантографного механізму крокування мобільної роботомеханічної системи

Abstract

Розглянуто перспективи використання крокуючих рушіїв у мобільних роботомеханічних системах. Проаналізовано конструктивніх і функціональні особливості пантографних механізмів крокування та визначено шляхи підвищення їхньої експлуатаційної ефективності. Розглянуто питання кінематики пантографного механізму та виведено рівняння руху опорної стопи. Синтезовано геометричні параметри механізму крокування з метою забезпечення заданої траєкторії руху опорної стопи. Проведено оптимізацію отриманих геометричних параметрів за критеріями стабілізації горизонтальної швидкості стопи у фазі контакту з опорною поверхнею та максимізації довжини кроку відносно довжин ланок механізму. Розглянуто результати кінематичного аналізу руху опорної стопи та обґрунтовано перспективи подальших досліджень за цією тематикою.

The prospects of usage of walking drives in mobile robotic systems are overviewed. The analysis of structural and functional features of pantograph walking mechanisms is carried out and the ways of improvement of their operational efficiency are defined. The problems of kinematics of pantograph mechanism are considered and the equation of the supporting foot motion is deduced. The geometrical parameters of the walking mechanism are determined taking into account the necessity to ensure the prescribed path of the supporting foot. The optimization of obtained geometrical parameters in accordance with the criterions of foot horizontal speed stabilization in the phase of contact with the supporting surface and of maximization of the step length in comparison with the mechanism links lengths is carried out. The obtained results of kinematic analysis of the supporting foot motion are considered and the prospects of further investigations on the presented subject are substantiated.