Поиск :
Личный кабинет :
Электронный каталог: Радкевич, Артем Андреевич - Исследование динамических характеристик голономного робота с колесами типа меканум на основе 3D п...
Радкевич, Артем Андреевич - Исследование динамических характеристик голономного робота с колесами типа меканум на основе 3D п...
Статья
Автор: Радкевич, Артем Андреевич
Наука и техника: Исследование динамических характеристик голономного робота с колесами типа меканум на основе 3D п...
Investigation of Dynamic Characteristics of Holonomic Robot with Mecanum wheels Based on 3D Parametric Simulation Model
б.г.
ISBN отсутствует
Автор: Радкевич, Артем Андреевич
Наука и техника: Исследование динамических характеристик голономного робота с колесами типа меканум на основе 3D п...
Investigation of Dynamic Characteristics of Holonomic Robot with Mecanum wheels Based on 3D Parametric Simulation Model
б.г.
ISBN отсутствует
На полку
Статья
Радкевич, Артем Андреевич.
Исследование динамических характеристик голономного робота с колесами типа меканум на основе 3D параметрической имитационной модели = Investigation of Dynamic Characteristics of Holonomic Robot with Mecanum wheels Based on 3D Parametric Simulation Model / А. А. Радкевич, С. А. Павлюковец. – DOI 10.21122/2227-1031-2024-23-5-359-369 // Наука и техника. – 2024. – Т. 23, № 5. – С. 359-369. – Режим доступа : https://rep.bntu.by/handle/data/150137.
В статье проведен анализ динамических показателей четырехколесного мобильного робота, приводимого в движение всенаправленными колесами типа меканум. Для получения информации о его динамических характеристиках разработана компьютерная модель в программной среде блочного моделирования MATLAB Simulink, которая позволила исследовать поведение голономного мобильного объекта с колесами меканум в пуско-тормозных режимах, не только основываясь на его математической модели, но и учитывая массогабаритные параметры робота, внедренные в модель через интеграцию трехмерного цифрового прототипа исследуемого объекта. Изучение динамики всенаправленного робота рассматривалось в рамках моделирования разгона, равномерного движения и торможения объекта на плоскости по прямолинейной траектории. В результате получены зависимости кинематических, динамических и механических характеристик: угловой скорости и вращательного момента каждого колеса от времени, линейной скорости центра масс робота от времени, пройденного роботом пути от времени, ошибки позиционирования при отработке заданного перемещения, пространственной визуализации колебаний скорости. При помощи инструмента Mechanical Explorer с использованием интегрированного в модель цифрового клона исследуемого робота получена анимация движения объекта по траектории. Примененный подход, основанный на интеграции математической блочной и трехмерной параметрической моделей объекта с возможностью визуализации и анимации результатов, позволяет наиболее полно исследовать динамику и кинематику нелинейных мехатронных систем. Полученные данные об ошибках позиционирования и колебаниях скорости в трех координатах позволили сделать вывод о наличии случайных колебаний при движении робота, однако это не оказало заметного влияния на точность отработки заданной траектории.
The paper analyzes dynamic characteristics of a four-wheeled mobile robot driven by omnidirectional mecanum wheels. To obtain information about dynamic characteristics of the robot, a computer model was developed in the MATLAB Simulink block modeling software environment. The constructed simulation model allowed to research the behavior of a holonomic mobile object with mecanum wheels in start-braking modes, based not only on its mathematical model, but also ta-king into account the weight and size parameters of the robot, introduced into the model through the integration of a three-dimensional digital prototype of the object. The investigation of the omnidirectional robot dynamics was considered within modeling the acceleration, uniform movement and deceleration of an object on a plane along a rectilinear trajectory. As a result, the dependences of kinematic, dynamic and mechanical characteristics were obtained, such as the dependence of angular velocity and torque of each wheel on time; the dependence of linear velocity of the robot's center of mass on time; the dependence of distance traveled by the robot on time; positioning errors while processing a given movement; spatial visualization of speed fluctuations. With the help of Mechanical Explorer tool, using a digital clone of the robot integrated into the model, an animation of the object’s movement along the trajectory was obtained. This approach, based on the integration of mathematical block and three-dimensional parametric models of the object with the possibility of visualization and animation of the results, allows to most fully investigate the dynamics and kinematics of nonlinear mechatronic systems. The obtained information of positioning errors and speed fluctuations in three coordinates allowed to conclude that there were random fluctuations during the robot’s movement, but their presence did not have a noticeable effect on the accuracy of the specified trajectory.
004.896
общий = БД Труды научных работников БНТУ : 2024г.
труды сотрудников БНТУ = Факультет информационных технологий и робототехники : кафедра "Электропривод и автоматизация промышленных установок и технологических комплексов"
труды сотрудников БНТУ = Автоматика. Вычислительная техника (труды)
общий = МОБИЛЬНЫЕ РОБОТЫ
общий = ГОЛОНОМНЫЕ СИСТЕМЫ
общий = ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
общий = ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
общий = ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
общий = ТРАЕКТОРИИ
общий = ТРЕХМЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
Радкевич, Артем Андреевич.
Исследование динамических характеристик голономного робота с колесами типа меканум на основе 3D параметрической имитационной модели = Investigation of Dynamic Characteristics of Holonomic Robot with Mecanum wheels Based on 3D Parametric Simulation Model / А. А. Радкевич, С. А. Павлюковец. – DOI 10.21122/2227-1031-2024-23-5-359-369 // Наука и техника. – 2024. – Т. 23, № 5. – С. 359-369. – Режим доступа : https://rep.bntu.by/handle/data/150137.
В статье проведен анализ динамических показателей четырехколесного мобильного робота, приводимого в движение всенаправленными колесами типа меканум. Для получения информации о его динамических характеристиках разработана компьютерная модель в программной среде блочного моделирования MATLAB Simulink, которая позволила исследовать поведение голономного мобильного объекта с колесами меканум в пуско-тормозных режимах, не только основываясь на его математической модели, но и учитывая массогабаритные параметры робота, внедренные в модель через интеграцию трехмерного цифрового прототипа исследуемого объекта. Изучение динамики всенаправленного робота рассматривалось в рамках моделирования разгона, равномерного движения и торможения объекта на плоскости по прямолинейной траектории. В результате получены зависимости кинематических, динамических и механических характеристик: угловой скорости и вращательного момента каждого колеса от времени, линейной скорости центра масс робота от времени, пройденного роботом пути от времени, ошибки позиционирования при отработке заданного перемещения, пространственной визуализации колебаний скорости. При помощи инструмента Mechanical Explorer с использованием интегрированного в модель цифрового клона исследуемого робота получена анимация движения объекта по траектории. Примененный подход, основанный на интеграции математической блочной и трехмерной параметрической моделей объекта с возможностью визуализации и анимации результатов, позволяет наиболее полно исследовать динамику и кинематику нелинейных мехатронных систем. Полученные данные об ошибках позиционирования и колебаниях скорости в трех координатах позволили сделать вывод о наличии случайных колебаний при движении робота, однако это не оказало заметного влияния на точность отработки заданной траектории.
The paper analyzes dynamic characteristics of a four-wheeled mobile robot driven by omnidirectional mecanum wheels. To obtain information about dynamic characteristics of the robot, a computer model was developed in the MATLAB Simulink block modeling software environment. The constructed simulation model allowed to research the behavior of a holonomic mobile object with mecanum wheels in start-braking modes, based not only on its mathematical model, but also ta-king into account the weight and size parameters of the robot, introduced into the model through the integration of a three-dimensional digital prototype of the object. The investigation of the omnidirectional robot dynamics was considered within modeling the acceleration, uniform movement and deceleration of an object on a plane along a rectilinear trajectory. As a result, the dependences of kinematic, dynamic and mechanical characteristics were obtained, such as the dependence of angular velocity and torque of each wheel on time; the dependence of linear velocity of the robot's center of mass on time; the dependence of distance traveled by the robot on time; positioning errors while processing a given movement; spatial visualization of speed fluctuations. With the help of Mechanical Explorer tool, using a digital clone of the robot integrated into the model, an animation of the object’s movement along the trajectory was obtained. This approach, based on the integration of mathematical block and three-dimensional parametric models of the object with the possibility of visualization and animation of the results, allows to most fully investigate the dynamics and kinematics of nonlinear mechatronic systems. The obtained information of positioning errors and speed fluctuations in three coordinates allowed to conclude that there were random fluctuations during the robot’s movement, but their presence did not have a noticeable effect on the accuracy of the specified trajectory.
004.896
общий = БД Труды научных работников БНТУ : 2024г.
труды сотрудников БНТУ = Факультет информационных технологий и робототехники : кафедра "Электропривод и автоматизация промышленных установок и технологических комплексов"
труды сотрудников БНТУ = Автоматика. Вычислительная техника (труды)
общий = МОБИЛЬНЫЕ РОБОТЫ
общий = ГОЛОНОМНЫЕ СИСТЕМЫ
общий = ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
общий = ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
общий = ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
общий = ТРАЕКТОРИИ
общий = ТРЕХМЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
