Синтез управляющих воздействий для приводов исполнительных механизмов шагающих роботов без решения обратной задачи кинематики - page 8

8
Л.А. Каргинов
тех сочленений, с помощью которых реализуется эта стадии (например,
при переносе передней правой ноги работает привод сочленения
q
8
, при
подъеме (опускании) ноги — приводы сочленений
q
9
и
q
10
).
В фазе опоры в течение времени
Т
будет функционировать привод
бедра.
3.2. Увеличение (уменьшение) в цикле значений обобщенных коор-
динат на значения приращений на каждом шаге цикла.
3.3. Вычисление изменений обобщенных координат при их дости-
жении предельных или требуемых значений (см. табл. 1).
Полученные значения обобщенных координат используют в качестве
исходных данных при моделировании исполнительного механизма ЧШР.
Вопросы стабилизации.
Рассмотрим вопросы стабилизации для
выбранных типов движений. При прямолинейном движении в опоре
находятся две ноги ЧШР. При этом опорный многоугольник представ-
ляет собой отрезок между точками постановки на опорную поверхность
ног, находящихся в фазе опоры, таким образом, механизм не является
статически устойчивым.
Однако в случае потери равновесия механизм ЧШР при падении
встанет на одну из ног, находящихся в фазе переноса, тогда опорный
многоугольник станет треугольником, причем проекция центра масс
ЧШР будет находиться внутри этого треугольника.
Для прямолинейного «осторожного» движения ситуация аналогич-
на, но опорный треугольник присутствует всегда. При выходе проекции
центра масс ЧШР за пределы текущего опорного треугольника образу-
ется новый треугольник. Проекция центра масс ЧШР окажется внутри
этого нового треугольника.
Если подобрать скорость перемещения ЧШР достаточно высокой,
то механизм не будет успевать падать, так как время падения будет
меньше времени шага.
Частные случаи подхода.
Предложенный подход приведен в общем
виде, так как имеются циклические вычисления приращений обобщен-
ных координат. Эти вычисления необходимы в случае, когда складыва-
ется ситуация, требующая решения обратной задачи кинематики.
Рассмотрим простой пример: человек идет по улице после дождя и
боится промочить ноги. При этом он тщательно выбирает, куда поста-
вить ногу, поскольку вся улица в лужах. Однако решение обратной за-
дачи кинематики человек не выполняет, он просто варьирует значения
углов в сочленениях ног в соответствии со стадиями шага. Критерий
завершения решения — постановка ноги на сухой участок дороги, кри-
терий приближения к решению— расстояние от стопы до сухого участ-
ка дороги, определяемое визуально. Таким образом, при возникновении
этой ситуации, требующей нахождения обобщенных координат по из-
вестному положению стопы робота и ее ориентации, можно будет полу-
1,2,3,4,5,6,7 9,10,11,12,13,14,15,16
Powered by FlippingBook