Динамика и управление сферическими роботами

29 марта 2023 года
Ю.Л.Караваев

В докладе представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований нескольких конструкций сферических роботов: сферического робота с внутренними роторами, сферического робота с внутренней омниколесной платформой, и сферического робота комбинированного типа, приводящегося в движение за счет изменения положения центра масс и изменения внутреннего кинетического момента. Рассматриваются уравнения движения сферических роботов и алгоритмы формирования управляющих воздействий. Обсуждаются особенности конструкций, практической реализации разработанных алгоритмов управления и результаты экспериментальных исследований для созданных прототипов. Отдельное внимание уделяется экспериментальным исследованиям модельных задач с качением и скольжением: качение однородного шара по вращающейся плоскости, ретроградный разворот диска, качение сферического тела со смещенным центром масс, скольжение тела с плоским основанием с одновременным вращением. Результаты данных исследований позволили обосновать выбор модели вязкого сопротивления качению при описании движения сферических роботов и учете его влияния для формирования управляющих воздействий.