Динамика и управление мобильными робототехническими системами с элементами качения

Проект посвящен проведению комплексных теоретических и экспериментальных исследований механических систем с элементами качения, описываемых нелинейными динамическими системами с неинегрируемыми связями. В рамках проекта будут разработаны и подробно исследованы новые математические модели, описывающие динамику качения тел с учетом внешних и внутренних периодических воздействий, а также влияния диссипации. Планируется указать новые динамические эффекты, наблюдаемые в неавтономных системах с неинтегрируемыми связями. В качестве исследуемых систем будут выступать, как простейшие модельные задачи с неинтегрируемыми связями (неголономный осциллятор, сани Чаплыгина, волчок Чаплыгина), так и многокомпонентные динамические системы, описывающие движение мобильных роботов с элементами качения (многозвенные колесные роботы, сферические роботы). Часть планируемых результатов связана с разработкой теории управления движением мобильных робототехнических систем, основанной на предлагаемых динамических моделях качения. Полученные теоретические результаты будут экспериментально верифицированы.В рамках проекта планируется получить новые результаты, связанные с описанием ускорения в неголономных системах параметрически зависящих от времени. Данные результаты носят как собственную теоретическую ценность для теории динамических систем, так и могут быть использованы на практике при проектировании новых робототехнических устройств. Полученные результаты также позволят улучшить теорию управления движением мобильных робототехнических систем с элементами качения. Что особенно актуально для создания новых мобильных транспортных средств, обладающих повышенной маневренностью, и устойчивостью движения.Поставленные в рамках проекта задачи имеют междисциплинарный характер, а их решение требует проведения совместных исследований в таких областях как теоретическая механика, теория динамических систем, теория управления и робототехника. Полученные теоретические результаты будут использованы в конкретных инжерно-технических разработках, а именно при создании конструкции и алгоритмов управления мобильными многозвенными колесными роботами и сферическими роботами.