Исследование и поиск управления вибрационным роботом для максимизации средней скорости движения

20 мая 2015 года
Куликовская Мария Вадимовна
(аспирантка 2-го года обучения, научный руководитель - профессор Самсонов В.А.)

Рассматривается модель вибрационного робота, представленная жестким корпусом и маятником внутри него, основание которого закреплено в центре масс корпуса. Движение происходит в плоскости, в поле силы тяжести, предполагается наличие сухого кулоновского трения.

В работе предлагается наложить ряд ограничений на рассматриваемый класс движений робота: маятник крутится в одну сторону, движение корпуса происходит исключительно в положительном направлении, есть ограничение на максимальное по модулю значение углового ускорения и условие неотрицательности силы реакции опоры.

Показано, что можно реализовать решение, на котором, при выполнении всех вышеперечисленных условий, робот осуществляет периодическое движение. Данное решение представляет собой замыкание участков, на которых выполняются различные граничные условия, а именно, при движении маятник сначала максимально тормозится, потом переключается на режим с нулевой реакцией опоры пока не нарушается ограничение по угловому ускорению – далее маятник максимально разгоняется вплоть до остановки робота. Во время покоя маятник максимально разгоняется пока не достигает ограничение на ускорение, далее идет переключение на максимальное значение ускорения, следом переключение на минимальное ускорение и последний участок покоя – максимальное торможение маятника при покое до завершения цикла.

Произведено сравнение построенного решения с решениями, построенными на предыдущих стадиях работы.