Преодоление краев поверхностей гусеничным роботом

Автор: Сергей Александрович Голованов

Соавторы: Климина Л.А., Самсонов В.А.

Организация: НИИ Механики МГУ

Введение: Роботы, способные передвигаться по наклонным и отвесным поверхностям, востребованы в промышленности. Они используются для таких целей как: обследование корпусов надводных и подводных кораблей, мойка окон и проведение работ на высотных зданиях, мониторинг состояния резервуаров с радиохимически опасными веществами и т.д. Для фиксации на поверхности, в зависимости от ее типа, используют различные виды адгезии: механическая, электромагнитная, вакуумная, межмолекулярная и т.д. От типа поверхности зависит также тип роботов: шагающие, колесные, гусеничные и др. Различные варианты таких роботов рассмотрены в [1]. Большинство видов роботов используются на «удобных» поверхностях без выступов, препятствий и границ. Тем не менее, в приложениях существуют ситуации, когда роботу необходимо самостоятельно перемещаться с одной поверхности на другую: подъем/спуск со стены, преодоление вертикальной преграды и пр. [2].

Описание системы: Исследуется гусеничный робот с манипулятором. На гусеницах и манипуляторе установлены постоянные магниты. Магниты на гусеницах предназначаются для движения по металлической наклонной поверхности; манипулятор предназначен для помощи в преодолении края поверхности. Рассматриваются различные препятствия, возникающие на пути передвижения робота и разбираются методы их преодоления с помощью манипулятора.  

Результаты: Для каждого вида препятствия разработан отдельный алгоритм его преодоления, найдены необходимые характеристики двигателей и сервоприводов, проведена оценка требуемой мощности магнитов на манипуляторе и на гусеницах в зависимости от типа поверхности.  

Ключевые слова: гусеничные роботы, адгезия, манипулятор, магниты, препятствия

[1] Н.В. Сырых, В.Г. Чащухин: Роботы вертикального перемещения с контактными устройствами на основе постоянных магнитов: конструкции и принципы управления контактными устройствами.

[2] В.В. Серебренный, Д.В. Лапин, А.А. Мокаева: Экспериментальные исследования динамики мобильного робота с механизмом вертикального перемещения на магнитных гусеничных движителях.