Выбор силовой установки и всех сопутствующих элементов
Nbsp; Шагающий робот для передвижения по пересеченной местности.
Выполнил ученик 8 “A” класса
МОУ Гимназия №1
Гвоздков Никита
Научные руководители проекта
Гажур Илья Александрович
Оглавление
Введение. 3
Разновидности шагоходов и их применение. 3
Проектирование модели. 5
Выбор силовой установки и всех сопутствующих элементов. 5
Выбор материала для каркаса модели. 7
Создание чертежей. 7
Позиционирование конечностей в пространстве. 8
Программа, управляющая перемещением шагохода и удерживающая его в равновесии. 9
Система распознавания неровностей местности. 9
Конечная сборка модели. 10
Заключение. 10
Введение
Шагоходы – класс устройств, которые используют для перемещения механические ноги.
Подобный подход имеет ряд особенностей. Шагоходы могут показывать гораздо более высокую проходимость, чем устройства на колесах или гусеницах. При этом, однако, они перемещаются гораздо медленнее и их на порядок сложнее спроектировать и собрать.
В данной работе была поставлена задача собрать полностью функциональную модель робота-шагохода и разобраться в принципах его работы.
Также была поставлена задача разработать для шагохода систему, при помощи которой он сможет распознавать неровности почвы и, при возможности, подстраиваться под них.
Разновидности шагоходов и их применение
|
|
|
Многие биологические существа используют ноги для перемещения. Здесь уместно общее правило – чем меньше ног, тем сложнее балансировать при ходьбе и тем более сложную задачу решает при ходьбе мозг существа. Данное правило работает и при создании робота-шагохода.
Поэтому самые сложные шагоходы – двуногие. Сейчас в мире есть всего несколько организаций, которые добились видимого успеха при создании подобных шагоходов.
Например DARPA - агентство передовых оборонных исследовательских проектов — агентство Министерства обороны США, отвечающее за разработку новых технологий для использования в вооружённых силах. Миссией DARPA является сохранение технологического превосходства вооруженных сил США, предотвращение внезапного для США появления новых технических средств вооружённой борьбы, поддержка прорывных исследований, преодоление разрыва между фундаментальными исследованиями и их применением в военной сфере.
В Российской Федерации тоже ведутся подобные разработки. Усилия ученых и инженеров сконцентрированы в основном ан проектировании 4-ногих роботов, которых планируется использовать для помощи при транспортировке грузов во время боевых операций.
|
|
|
Рис. 1. 4-ногие роботы.
Более простой класс шагоходов – 6-ногие шагоходы или гексаподы.
Рис. 2. Комбайн-гексапод для лесозаготовки.
Для данного класса шагоходов проще всего решить проблему удержания равновесия. Поэтому именно ее было решено взять за основу.
Проектирование модели
При проектировании шагохода, необходимо решить несколько стандартных инженерно-конструкторских задач, а так же ряд специфических:
1. Позиционирование конечностей в пространстве.
2. Программа, управляющая перемещением шагохода и удерживающая его в равновесии.
3. Выбор материала для каркаса модели.
4. Выбор силовой установки и всех сопутствующих элементов.
5. Создание чертежей.
6. Система распознавания неровностей местности.
7. Конечная сборка модели.
Выбор силовой установки и всех сопутствующих элементов
В качестве суставов своих ног шагоход использует серводвигатели. Серводвигатель – это специальный электрический двигатель с отрицательной обратной связью, предназначенный для использования в станках с числовым программным управлением. Серводвигатели обладают высокими скоростными характеристиками, и точностью позиционирования.
Выбрана была модель Сервопривода FS5109M. Она без проблем работает с платой Arduino и обладает хорошими характеристиками: Крутящим моментом: 9 кг·см; Скоростью вращения: 60° за 0,18 сек.
|
|
|
Рис. 3. Сервопривод FS5109M
«Мозгом» робота выбрали плату Arduino Uno.
Это последняя модель Arduino Rev3, оригинальная, произведённая в Италии. Она выполнена на базе процессора ATmega328p с тактовой частотой 16 МГц, обладает памятью 32 кБ и имеет 20 контролируемых контактов ввода и вывода для взаимодействия с внешним миром.
Рис. 4. Arduino Uno
Плюсом среды Arduino является то, что Arduino — это открытая платформа, которая позволяет собирать всевозможные электронные устройства.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 137; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!