МЕХАТРОНИКА И РОБОТОТЕХНИКА
УДК 621.865.8.001.5
С. Л. З е н к е в и ч, А. В. Н а з а р о в а
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ МОБИЛЬНОГО
КОЛЕСНОГО РОБОТА
Рассмотрены вопросы управления автономным мобильным колес-
ным роботом. Приведены кинематическая и динамическая модели
робота. Динамическая модель получена с использованием уравнений
Аппеля. Для определения декартовых координат объектов внеш-
ней среды использованы методы рекуррентной фильтрации, осно-
ванные на непрерывной модели объекта и дискретных измерениях,
полученных системой зрения. Приведены алгоритмы управления и
некоторые результаты моделирования.
Мобильные роботы, будучи востребованными в настоящее время
для использования в различных областях (в основном, связанных с вы-
полнением различного рода операций в экстремальных средах), пред-
ставляют собой нетривиальный объект с точки зрения управления ими.
В настоящей работе рассмотрен самый простой представитель мо-
бильных роботов, а именно робот, имеющий два ведущих и одно ведо-
мое (пассивное) колесо и движущийся по плоскому рельефу. Роботы
именно такой конструкции участвуют в традиционных соревнованиях,
ежегодно проводимых в рамках молодежного фестиваля “Мобильные
роботы” в Институте механики МГУ им. М.В. Ломоносова. В общих
чертах регламент соревнований выглядит следующим образом [1].
Соревнования проводятся на ограниченной ровной горизонталь-
ной площадке. Над полигоном подвешено 10. . . 15 маяков, имеющих
излучатели и включающихся последовательно или одновременно в
зависимости от вида выполняемого задания. Робот должен иметь на
борту все необходимые датчики и систему управления движением.
Выполняемые роботами задания состоят в следующем.
1. “
Маяки-ворота
”. В момент старта включен один маяк. Зада-
ча робота — двигаться так, чтобывойти в контакт с маяком. Маяк
выключается и включается либо один маяк, либо одновременно два
маяка. В последнем случае задача робота — пройти между маяками в
образуемые ими ворота, после чего процедура повторяется.
2. “
Восьмерка
”. То же упражнение, но маяки, образующие ворота,
не выключаются после их прохождения, и тогда робот движется по
“восьмерке”, объезжая вокруг маяков.
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2006. № 3 31
