Кафедра 'Теоретическая механика'

Русская версия О кафедре Наука Содержание
English version Студентам Сотрудники

18-38-00624-а

Теоретические и экспериментальные исследования динамической устойчивости роботизированных шагающих платформ в подводных условиях

(Проект РФФИ № 19-48-340007 р_а, руководитель И.П. Вершинина)

Проект направлен на решение фундаментальной проблемы робототехники, связанной с разработкой теории движения мобильных роботов передвигающихся по дну.

Цель Проекта - исследование динамической устойчивости роботизированных шагающих платформ передвигающихся по дну. Новизна исследования обусловлена учетом особенностей подводной среды и специфических свойств подводных грунтов.

В ходе реализации первого этапа Проекта разработана математическая модель многоногой шагающей платформы передвигающейся по дну. Решена задача распределения усилий под стопами многоногой подводной шагающей машины на упруго-пластичных грунтах при больших деформациях опорной поверхности. При решении задачи для определения деформаций осуществлялось моделирование напряженно-деформированного состояния грунта под стопами шагающей машины в ее "замороженной" конфигурации при помощи программной системы конечно-элементного моделирования ANSYS. Использовать различные модели упругопластического поведения грунта при нагружении. Определены области допустимых положений ног многоногих шагающих машин обеспечивающих статическую устойчивость при движении в подводных условиях. Исследовано влияние сил инерции на динамическую устойчивость шагающей платформы передвигающейся по дну. Рассмотрены возможные этапы опрокидывания шагающих платформ. Проанализированы различные типовые ситуации, возникающие при движении по неорганизованной поверхности. Предложены некоторые методы самоадаптации ног на базе нечетких алгоритмов, исключающие возникновение аварийных ситуаций, включая опрокидывание. Проведены экспериментальные исследования устойчивости к опрокидыванию на базе опытного образца шагающего робота МАК-1. В ходе экспериментов создавались условия направленные на опрокидывание шагающего аппарата - осуществлялось движение со статически неустойчивыми походками, преодолевались уклоны, осуществлялось движение вдоль уклонов и др. (рис. 1).

Экспериментальные исследования устойчивости к опрокидыванию на грунтах с низкой несущей способностью на базе опытного образца шагающего робота

Рисунок 1 - Экспериментальные исследования устойчивости к опрокидыванию на грунтах с низкой несущей способностью на базе опытного образца шагающего робота

Результаты проекта могут быть востребованы при создании роботизированных шагающих платформ для освоения подводных месторождений нефти и природного газа на Арктическом шельфе России. Такие разработки, в частности, ведутся на одном из предприятий Волгоградской области.

[ВолгГТУ] [О кафедре] [Home]

Разработчик сайта Александр Малолетов
Контактный телефон/факс (8442) 24-81-13
Дата последнего обновления 14 июня 2020 г.