МОДЕЛИРОВАНИЕ, КИНЕМАТИКА И ДИНАМИКА ШАГАЮЩИХ РОБОТОВ С УПРУГИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

Данный проект направлен на создание методики управления движением шагающих роботов с упругими элементами и гибкими звеньями при движении по опорным поверхностям сложной формы. Введение упругих элементов необходимо для обеспечения приемлемого уровня энергоэффективности, высокой скорости и динамичности ходьбы, а также надежности конструкции робота, но при этом наблюдается усложнение задачи управления роботами. Это означает, что задача разработки методов управления движением шагающих роботов с упругими элементами при ходьбе по опорной поверхности сложной формы является ключевой как с точки зрения создания теоретических основ управления такого рода механизмами, так и с практической и прикладной точек зрения. Для этого в рамках первого года реализации проекта получены следующие основные результаты:- разработан набор классификаций шагающих роботов с упругими элементами и гибкими звеньями, методов моделирования их движения и управления,- создан алгоритм генерации последовательности шагов, основанный на анализе геометрических свойств опорной поверхности, разработан численный алгоритм выделения свободных от препятствий участков опорной поверхности,- разработан способ задания траектории центра масс, позволяющей роботу сохранить вертикальную устойчивость, способ задания траекторий движения некоторого набора точек робота,- разработаны математические модели для шагающих роботов с упругими элементами и гибкими звеньями, - разработан способ корректировки траекторий отдельных точек робота с учетом возможных самопересечений механизма, предложены эффективные способы решения обратной задачи кинематики,- реализованы оптимизационные подходы к организации управления движением шагающего робота (включая построение целевых функций и ограничений, выбор алгоритмов решения оптимизационных задач),- разработан метод оценки устойчивости движения шагающего робота, найдены упрошенные критерии устойчивости.