Стр. 2 - К.Ю. Машков, В.И. Рубцов, Н.В. Штифанов - Автоматическая система обеспечения опорной проходимости мобильного робота

В состав САУД должны входить:
• подсистема технического зрения, обеспечивающая получение и
обработку информации от датчиков различной физической природы в
целях определения характеристик зоны движения РТК;
• навигационная подсистема, обеспечивающая автоматическую
ориентацию, определение местоположения РТК и привязку текущих
моделей внешней среды к цифровой карте местности (базе данных);
• подсистема формирования динамически обновляемых моделей
внешней среды, обеспечивающая классификацию зоны движения по
критерию проходимости РТК;
• подсистема планирования локальных траекторий обхода (пре-
одоления) обнаруженных препятствий;
• исполнительная подсистема, обеспечивающая автоматическое
управление движением РТК по заданному маршруту;
• подсистема внутреннего контроля текущего состояния РТК;
• подсистема обмена информацией между РТК и пунктом дистан-
ционного контроля и другими РТК.
Исполнительный уровень САУД должен обеспечивать:
• автоматическое выполнение базового набора команд (удержа-
ние заданных значений скорости, курса, радиуса поворота, разгона и
торможения) и отработку заданных траекторий движения (последова-
тельностей из базового набора команд) с требуемой точностью;
• автоматическую остановку РТК при возникновении нештатных
(критических) ситуаций с переходом в режим дистанционного упра-
вления.
В настоящий момент задачи по обеспечению профильной прохо-
димости автономных роботов на основе систем технического зрения,
в основном, решены [1]. Однако для решения полномасштабной зада-
чи автономного управления движением РТК необходимы разработка
и внедрение в практику системы обеспечения опорной проходимости,
основой которой является математическая модель поведения РТК в
конкретных грунтовых условиях.
При построении математических моделей РТК как объекта упра-
вления возникают значительные трудности. Во-первых, РТК — это
сложная механическая система, состоящая из большого числа меха-
нически связанных подсистем (корпус и навесное оборудование, гусе-
ничный или колесный движитель с подсистемой трансмиссии, подси-
стема подрессоривания и т.д.). Во-вторых, движение РТК часто проис-
ходит на пересеченной местности, изобилующей различными препят-
ствиями: подъемами и спусками, косогорами и оврагами; в этих усло-
виях математические модели должны учитывать перемещение РТК в
трехмерном пространстве. В-третьих, при движении РТК возникают
такие эффекты, как буксование и юз, связанные с деформацией грунта.
96 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012