Принципы адаптивного управления устойчивостью реконфигурируемого шасси с планетарно-колёсным движителем

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Проблема управления поперечной устойчивостью является актуальной для транспортных платформ в целом. При проектировании транспортных средств различных типов применяются известные методы управления устойчивостью. Однако, данные методы не всегда применимы при проектировании малогабаритных необитаемых платформ, что вызывает необходимость разработки специальных решений.

Цель работы — обоснование целесообразности применения уравновешивающих механизмов, увеличивающих устойчивость против поперечного опрокидывания малогабаритных необитаемых мобильных платформ.

Материалы и методы. Исследование построено на анализе технических решений, реализованных в конструкции платформ экстремальной проходимости, а также планетоходов. В качестве основных инструментов выступают известные методы теории движения транспортных машин.

Результаты. Рассмотрены варианты систем управления поперечной устойчивостью малогабаритных автономных платформ. Сделаны выводы о применимости различных конструкций уравновешивающих механизмов для решения задачи противодействия потери устойчивости и опрокидыванию.

Заключение. Рассмотренные принципы стабилизации поперечной устойчивости могут применяться на специальных малогабаритных мобильных необитаемых машинах практически вне зависимости от типа движителя. Дальнейшие исследования в этом направлении предполагают построение математических моделей, позволяющих оценить потребные кинематические, энергетические и мощностные параметры системы адаптивной стабилизации поперечной устойчивости, а также испытания на макете мобильной платформы.

Об авторах

Роман Юрьевич Добрецов

Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК); Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

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

доктор техн. наук, профессор Высшей школы транспорта

Россия, Санкт-Петербург; 195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29

Андрей Олегович Канинский

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Автор, ответственный за переписку.
Email: kaninsky@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3057-1504
SPIN-код: 6057-7632

аспирант Высшей школы транспорта

Россия, 195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29

Дмитрий Сергеевич Попов

Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК)

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

начальник конструкторского бюро

Россия, Санкт-Петербург

Игорь Борисович Прямицын

Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК)

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

начальник отдела

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Ushiroda Y., Sawase K., Takahashi N., et al. Development of Super AYC // Technical review. 2003. № 15. С. 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. Montreal: IEEE, 2015. doi: 10.1109/VPPC.2015.7352887
  3. Forsyth R.W., inventor; Lockheed Corp., assignee. Amphibious star-wheeled vehicle. United States Patent US 3348518 A. 1967 Oct 24. Дата обращения: 09.09.2023. Режим доступа: https://patentimages.storage.googleapis.com/7f/6e/fd/827d0492ed9502/US3348518.pdf
  4. Мамити Г.И., Плиев С.Х., Тедеев В.Б. Расчёт устойчивости трицикла с наклоняющимся кузовом // Вестник машиностроения. 2015. № 7. С. 30–34. EDN: WFAOPX
  5. Бао Л., Добрецов Р.Ю., Войнаш С.А. и др. О возможности повышения управляемости и устойчивости движения колёсной машины путём применения управляемых дифференциалов // Транспортное, горное и строительное машиностроение: наука и производство. 2023. № 19. С. 84–91. EDN: UYIGMO doi: 10.26160/2658-3305-2023-19-84-91
  6. Добрецов Р.Ю., Поршнев Г.П. Автомобиль: поворот, устойчивость, проходимость. Санкт-Петербург: Политехн. ун-т, 2011.
  7. Павлов В.В., Кувшинов В.В. Теория движения многоцелевых гусеничных и колёсных машин: учеб. для вузов. Чебоксары: Чебоксарская типография №1, 2011.
  8. Петренко А.М. Устойчивость специальных транспортных средств: учеб. пособие. М.: МАДИ, 2013.
  9. Chase R., Pandya A. A Review of Active Mechanical Driving Principles of Spherical Robots // Robotics. 2012. Vol. 1, N. 1. P. 3–23. doi: 10.3390/robotics1010003
  10. Носова Н.А., Галышев В.Д., Волков Ю.П. и др. Расчёт и конструирование гусеничных машин: учебник для вузов. Л.: Машиностроение, 1972.
  11. Литвин Ф.Л. Теория зубчатых зацеплений. М.: Наука, 1968.
  12. Тайц Б.А., Марков Н.Н. Точность и контроль зубчатых передач. Л.: Машиностроение, 1978.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема к оценке запаса поперечной устойчивости по опрокидыванию для реконфигурируемого шасси.

Скачать (45KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Расчётная схема для анализа устойчивости при повороте на косогоре в сторону спуска.

Скачать (78KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Расчётная схема для анализа устойчивости при повороте на вираже.

Скачать (82KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Принцип управления устойчивостью вращением уравновешивающей массы.

Скачать (133KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Принцип управления устойчивостью поперечным перемещением уравновешивающей массы.

Скачать (88KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


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».