Principles of adaptive control of roll stability of reconfigurable chassis with planetary-wheeled propulsion system

封面

如何引用文章

详细

BACKGROUND: Roll stability control is a relevant issue in transport platforms’ design in general. Well-known methods of roll stability control are used in development of vehicles of various types. However, these methods can not always be applied in design of small unmanned platforms, so development of special solutions is needed.

AIM: Justification of feasibility of application of anti-roll balancing mechanisms in small unmanned vehicles.

METHODS: The study is based on the analysis of technical solutions implemented in the design of platforms with extreme off-road capabilities and space rovers. Well-known methods of fundamentals of vehicle dynamics are the main tools of the study.

RESULTS: The options of roll stability control system for small unmanned platforms are described. The conclusions regarding feasibility of different options of balancing mechanisms for addressing the issue of counteraction of stability losing and overturning are made.

CONCLUSIONS: The discussed principles of roll stability control could be implemented in special small unmanned vehicles with any type of propulsion system. The further research in this field considers building of mathematical models capable of evaluating the required kinematics and power properties of the system of adaptive roll stability control, as well as testing using the mockup of a moving platform.

作者简介

Roman Dobretsov

Russian State Scientific Center for Robotics and Technical Cybernetics (RTC); Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Email: dr-idpo@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3827-0220
SPIN 代码: 6168-3091

Dr. Sci. (Engineering), Professor of the Higher School of Transport

俄罗斯联邦, Saint Petersburg; 29 Polytechnicheskaya street, 195251 Saint Petersburg

Andrey Kaninsky

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

编辑信件的主要联系方式.
Email: kaninsky@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3057-1504
SPIN 代码: 6057-7632

Postgraduate of the Higher School of Transport

俄罗斯联邦, 29 Polytechnicheskaya street, 195251 Saint Petersburg

Dmitrii Popov

Russian State Scientific Center for Robotics and Technical Cybernetics (RTC)

Email: d.popov@rtc.ru
ORCID iD: 0000-0003-4575-9195
SPIN 代码: 2474-9479

Head of the Design Bureau

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Igor Pryamitsyn

Russian State Scientific Center for Robotics and Technical Cybernetics (RTC)

Email: pib@rtc.ru
ORCID iD: 0009-0007-1085-3233
SPIN 代码: 5769-7603

Head of Department

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

参考

  1. Ushiroda Y, Sawase K, Takahashi N, et al. Development of Super AYC. Technical review. 2003;15:73–76.
  2. Ghosh J, Tonoli A, Amati N. A torque vectoring strategy for improving the performance of a rear wheel drive electric vehicle. In: 2015 IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference. Motnreal: IEEE, 2015. doi: 10.1109/VPPC.2015.7352887
  3. Forsyth RW, inventor; Lockheed Corp., assignee. Amphibious star-wheeled vehicle. United States Patent US 3348518 A. 1967 Oct 24. Cited: 09.09.2023. Available from: https://patentimages.storage.googleapis.com/7f/6e/fd/827d0492ed9502/US3348518.pdf
  4. Mamiti GI, Pliev SKh, Tedeev VB. Calculation of stability of a tricycle with a tilting body. Vestnik mashinostroeniya. 2015;7:30–34. (In Russ). EDN: WFAOPX
  5. Bao L, Dobretsov RYu, Voinash SA, et al. On the possibility of increasing the controllability and stability of movement of a wheeled vehicle by using controlled differentials. Transportnoe, gornoe i stroitelnoe mashinostroenie: nauka i proizvodstvo. 2023;19:84–91. (In Russ). EDN: UYIGMO doi: 10.26160/2658-3305-2023-19-84-91
  6. Dobretsov RYu, Porshnev GP. Car: turning, stability, cross-country ability. Saint Petersburg: Politekhn. un-t; 2011.
  7. Pavlov VV, Kuvshinov VV. Theory of motion of multi-purpose tracked and wheeled vehicles: textbook. for universities. Cheboksary: Cheboksarskaya tipografiya №1; 2011. (In Russ).
  8. Petrenko AM. Stability of special vehicles: textbook. allowance. Moscow: MADI; 2013. (In Russ).
  9. Chase R, Pandya A. A Review of Active Mechanical Driving Principles of Spherical Robots. Robotics. 2012;1(1):3–23. doi: 10.3390/robotics1010003
  10. Nosova NA, Galyshev VD, Volkov YuP, et al. Calculation and design of tracked vehicles: a textbook for universities. Leningrad: Mashinostroenie; 1972. (In Russ).
  11. Litvin FL. Gear theory. Moscow: Nauka; 1968. (In Russ).
  12. Taits BA, Markov NN. Precision and control of gears. Linigrad: Mashinostroenie; 1978. (In Russ).

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2. Fig. 1. The diagram illustrating anti-roll capabilities of reconfigurable chassis.

下载 (45KB)
3. Fig. 2. The diagram for the analysis of roll stability in the case of turning on the inclination towards the bottom side.

下载 (78KB)
4. Fig. 3. The diagram for the analysis of roll stability in the case of cornering on inclined surface.

下载 (82KB)
5. Fig. 4. The principle of roll stability control with balancing mass rotation.

下载 (133KB)
6. Fig. 5. The principle of roll stability control with lateral moving of balancing mass.

下载 (88KB)

版权所有 © Eco-Vector, 2024

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».