4
Л.А. Каргинов
Перечислим основные операции предлагаемого подхода.
1. Выбор схемы смены опорных ног.
2. Выбор стадий шага для каждой ноги.
3. Назначение ограничений изменения обобщенных координат (1),
что позволит синтезировать управляющие воздействия без дальнейше-
го отсеивания решений.
4. Назначение времени одного шага
T
исходя из требуемой скорости
движения корпуса робота.
5. Разбиение времени
T
на определенное число временных проме-
жутков, соответствующих планируемому числу итераций
n
(число ите-
раций выбирают из соображений удобства при вычислениях).
6. Выбор приращений обобщенных координат на каждой итерации
i
= 1, ...,
n
.
7. Варьирование значений обобщенных координат в цикле до до-
стижения ими требуемых или предельных значений. Однозначность
решения достигается выбором стадий шага и порядком их следования.
Отметим, что в фазе переноса за время
T
выполняются все три ста-
дии шага. При этом на каждой стадии разные сочленения работают
неравномерно. Например, при ходьбе человек переносит ногу в основ-
ном с использованием приводов бедра, а при разрыве связи с опорной
поверхностью работает еще и привод коленного сустава.
Такой подход к синтезу управляющих воздействий реализован ав-
тором статьи в виде набора функций в пакете MATLAB. Ниже приве-
дены результаты работы программы для прямолинейного и прямоли-
нейного «осторожного» движений робота.
Пример применения описанного подхода.
Рассмотрим последо-
вательность
подготовки данных
.
1. В качестве примера выберем четырехногий ШР (ЧШР), что не
нарушит общности рассуждений, так как формируется именно подход,
а не конкретные формулы. Кинематическая схема исполнительного
механизма ЧШР приведена на рис. 1.
Системы координат на представленной кинематической схеме по-
строены по правилам Денавита — Хартенберга с учетом ветвлений
механизма [1, 4]. Параметры Денавита — Хартенберга для систем ко-
ординат ЧШР приведены в табл. 1.
Параметры
d
i
и
а
i
назначены в соответствии со следующими гео-
метрическими размерами ЧШР:
•
длина бедер ЧШР (звенья 8, 12, 16 и 20)
L
1
= 0,3 м;
•
длина голеней ЧШР (звенья 9, 13, 17 и 21)
L
2
= 0,5 м;
•
длина стоп ЧШР (звенья 10, 14, 18 и 22)
L
3
= 0,5 м;
•
длина спины ЧШР (звено 6)
L
4
= 2 м;
•
ширина ЧШР (робот полагается симметричным)
L
5
= 1 м.
