This article presents the results of work related to design, analysis and selection of the 3D printed mecanum wheels. Initial CAD model does not include material type of the rollers. Rollers were printed in 4 types of filament: PLA, ABS, PETG, FLEX. Analysis, tests and target destination of use allowed to choose the best material for rollers which will meet the usage requirements. Next step after choose material for roller were assembly of the wheels. Wheels were tested on the simple platform. Assembled 4 wheels (two left and two right) allowed to carry out tests to verify the mobility of the mobile robot and check the adhesion between rollers and ground.
W pracy zaprezentowano koncepcje opracowanego projektu i konstrukcji platformy mobilnej. Jest to jeden z efektów realizacji projektu w ramach konkursu „Studenckie koła naukowe tworzą innowacje”. Praca zawiera omówienie konstrukcji układu napędowego, zasilania oraz akwizycji danych pomiarowych. Ponadto zaprezentowano zastosowane rozwiązania programistyczne w zakresie kontroli ruchu platformy.
EN
The article presents the concept of developed project and design of mobile platform. This is one of the results of project implementation as a part of the competition”Student science clubs create innovations.”.The report contains an overview thedrive system design, power supply and measurement data acquisition. In addition, it presented the software solution adopted in the scope of control movement platform.
W ostatnich latach nastąpił znaczny rozwój i wzrost zastosowań układów regulacji nadążnej. Ich wykorzystanie przestało ograniczać się do zastosowań przemysłowych, a zaczęto je używać w aplikacjach życia codziennego. Artykuł przedstawia proces projektowania i syntezy nadążnego układu stabilizacji piłki na ruchomej platformie. Opisano część mechaniczną oraz elektroniczną platformy. Przedstawiono model matematyczny, a także proces programowania platformy i syntezy sterowania. Na koniec przeprowadzono testy sprawdzające.
EN
In recent years, tracking systems have been significantly developed. A number of their possible applications have also increased. Their usage was no longer limited to the industrial applications and became more accessible to the everyday appliances. This article covers process of a design and synthesis of a ball stabilization system on a mobile platform. The mechanics and electronics of the platform have been described as well as a mathematical model of the platform and a process of a platform software development. Results of conducted tests of performance quality for step response, square and circle trajectories have been presented.
Unmanned vehicles are often used in everyday life, mostly by rescue teams or scientists exploring new terrains. In those constructions, the suspension has constant dimensions, which leads to many disadvantages and limits the application area. The solution to these problems can be creating a six-wheeled mobile platform that can dynamically change the wheelbase in relation to the area of action or terrain inclination angle. The active change in location of the center of gravity gives a possibility to access sloppy obstacles not available with classical suspensions. The main scope of this study is to investigate the influence of material properties on vibration frequency at different lengths of suspension members. The obtained results will allow finding the optimum material for producing a prototype unit.
In this paper one presents the new concept of a rocker-bogie suspension where the suspension members can change their length. As a result of this action the frame with suspension is able to adjust to the specific environmental conditions. The main problem with the designed suspension system is a fact that with an extension of the suspension members their slenderness increases as well as final displacements. The solution of this problem is not so simple because the construction must meet the specific requirements due to participation of the mobile platform in different competitions. In the presented results of numerical simulations one shows an influence of the different materials on stress and displacements magnitudes of suspension members when the mobile platform hits an obstacle. This situation allows one to test different engineering solutions in the worst case scenario when suspension elements may be damaged. Finally the optimum design is presented.
The demand for dissimilar joints of hard-welded steels used in civil engineering and transport is increasing. An example of this can be welding of pins of high-strength steel S690 QL (1.8928) with the arms of a movable platform made of DOCOL 1200M steel from the AHSS group. This joint is difficult to make properly, due to significant differences in the thickness of welded elements and different chemical composition of both steels. The diameter of pin is 40 mm. The thickness of the metal sheet used for the mobile platform arm is 2 mm. Joints of varying thickness and chemical composition may have cracks in the heat affected zone and in the weld. The purpose of the article is to determine the welding parameters and the selection of filler materials that will allow to obtain the correct joint without welding defects.
PL
Wzrasta zapotrzebowanie na wykonywanie mieszanych złączy z trudnospawalnych stali stosowanych w inżynierii lądowej i w transporcie. Przykładem tego może być spawanie sworzni z konstrukcyjnej stali o podwyższonej wytrzymałości S690 QL (1.8928) z ramionami podestu ruchomego wykonanego ze stali DOCOL 1200M z grupy AHSS. Złącze to jest trudne do prawidłowego wykonania, ze względu na znaczne różnice grubości spawanych elementów i odmienny skład chemiczny oraz mechanizmy umocnienia obu stali. Średnica sworznia wynosi 40 mm. Grubość blachy stosowanej na ramię podestu jest znacznie mniejsza - 2 mm. W złączach o różnej grubości i odmiennym składzie chemicznym mogą występować pęknięcia w strefie wpływu ciepła i w spoinie. Celem artykułu jest ustalenie parametrów spawania i dobór materiałów dodatkowych, które pozwolą na uzyskanie prawidłowego złącza bez wad spawalniczych.
The article presents the process of welding of steel movable platform supports. There is a growing demand for the welding of difficult-to-weld fine grain steels used in civil engineering and transport. An example of this could be the use of high-strength movable platform supports. The recently used material in the production of movable platform supports are fine-grained steels due to their high tensile strength of 1000 MPa. The joints formed using them, however, are characterized by much lower strength than the native material. In this article, the most appropriate parameters were selected for welding the movable platform supports made of difficult-to-weld fine-grained steel S960 MC.
PL
Wzrasta zapotrzebowanie na spajanie trudno-spawalnych stali drobnoziarnistych stosowanych w inżynierii lądowej i w transporcie. Przykładem tego może być stosowanie wysokowytrzymałych podpór podestu ruchomego. Ostatnio stosowanym materiałem w produkcji podpor podestów ruchomych są stale drobnoziarniste z uwagi na ich dużą wytrzymałość na rozciąganie na poziomie 1000 MPa. Powstałe przy ich wykorzystaniu złącza cechują się jednak dużo niższą wytrzymałością od materiału rodzimego. W niniejszym artykule dobierano najwłaściwsze parametry do spawania podpór podestu ruchomego z trudno-spawalnej stali drobnoziarnistej S960 MC.
The demand for new welding technologies in civil engineering and transport is increasing. An example of this is the tendency to increase the operating range of a mobile platform mounted on motor vehicles while maintaining the weight of the vehicle. The most commonly used material in the production of mobile platforms are AHSS steels due to their high tensile strength at the level of 1400 MPa. However, the joints created with their use are characterized by much lower strength than the native material. In this article, the most appropriate parameters for welding elements of a mobile platform from difficult-to-use steel AHSS were selected.
PL
Wzrasta zapotrzebowanie na powstawanie nowych technologii spawalniczych w inżynierii lądowej i w transporcie. Przykładem tego może być tendencja zwiększenia zasięgu operacyjnego podestu ruchomego montowanych w pojazdach samochodowych przy jednoczesnym zachowaniu masy pojazdu. Ostatnio stosowanym materiałem w produkcji podestów ruchomych są stale AHSS z uwagi na ich dużą wytrzymałość na rozciąganie na poziomie 1400 MPa. Powstałe przy ich wykorzystaniu złącza cechują się jednak dużo niższą wytrzymałością od materiału rodzimego. W niniejszym artykule opisano proces doboru parametrów do spawania elementów podestu ruchomego z trudnospawalnej stali AHSS w celu osiągnięcia połączeń spawanych o wytrzymałości na poziomie 700 MPa lub wyższej.
Przedstawiono możliwości użytkowego wykorzystania odpadów z oczyszczania ścieków komunalnych, poprzez wytwarzanie nawozów mineralno-organicznych na bazie osadów ściekowych w oparciu o oryginalną linię przetwórczą zainstalowaną na platformie mobilnej. Produktem opracowanej innowacyjnej linii produkcyjnej są nawozy wieloskładnikowe, aktywne biologicznie i przedłużonym działaniu, w postaci granulowanej. Przedstawiona technologia umożliwia przetwarzanie osadów bezpośrednio po ich wytworzeniu. Urządzenia umieszczone są na naczepie gotowej do użycia w ruchu drogowym. Dzięki temu cały proces przetwórczy może odbywać się w miejscu powstawania osadu – na terenie oczyszczalni ścieków. Osady pobierane są bezpośrednio z węzła oczyszczalni albo z osadnika. Zainstalowane na platformie urządzenia laboratoryjne umożliwiają również przeprowadzenie analizy składu chemicznego i właściwości fizycznych osadu. Efektem zastosowania przedstawionego sposobu przeróbki osadów jest wytworzenie produktu przydatnego zarówno w rolnictwie, jak i w ogrodnictwie.
EN
We presented the possibilities of utilization of waste from municipal wastewater treatment. It is proposed to produce mineral-organic fertilizers based on sewage sludge created by original processing line installed on a mobile platform. Using the developed innovative technology we obtained the products of multi-component fertilizers, biologically active and prolonged action, in a granular form. The presented technology enables the processing of sediments directly after their production. The devices are placed on a trailer ready for use in road traffic. As a result, the complete processing can be realized at the place of sludge formation - on the wastewater treatment area. The sludge is collected directly from the sewage treatment plant connector or from the settling tank. Laboratory devices installed on the platform also enable analysis of the chemical composition and physical properties of the sludge. As the effects of using the presented method of sludge processing is to make a products that are useful in agriculture and gardening as well.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule opisano konstrukcję modelu zautomatyzowanego urządzenia przeznaczonego do pomiaru oświetlenia ewakuacyjnego. Przedstawiono wyniki pomiarów natężenia oświetlenia, na podstawie których dokonano weryfikacji pomiarowej poprawności wskazań modelu tego urządzenia oraz oceny powtarzalności wyników pomiarów.
EN
The paper presents the construction of the model of an automated device designed for measurements of escape route lighting. Verification of the indications correctness of the model of this device and evaluation of the reproducibility of the measurement results were made on the basis of the results of illuminance measurements that were presented in the paper.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano wstępny projekt systemu przeznaczonego do realizacji pomiarów akustycznych w sposób automatyczny. Przedstawiono przyjęte założenia, konstrukcję mechaniczną i elektryczną systemu oraz wyniki badania numerycznego.
EN
The article presents the preliminary design of system intended to perform acoustic measurements in an automatic manner. Assumptions of the system were presented, the mechanical and electrical structure of the system were discussed. Result of simulation of motion study was also presented.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this paper the results of the analysis based on the kinematics and the dynamics models of the three-wheeled mobile robot, with two rear wheels and one front wheel have been included. The prototype model has been developed by the author’s construction assumptions to realize the motion of the platform in a various configurations of wheel drives. The platform dynamical model has been described considering the slippage conditions during the motion of the platform. The motion parameters of the mobile platform have been determined by adopting classical approach of mechanics. The formulated initial problem has been solved numerically using the Runge-Kutta method of the fourth-order.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Original structure of the powertrain, between the electric drive motor and the drive wheel, has been described in this work. The platform is designed in order to provide the analysis of dynamic interactions and their impact on motion which will be a base in defining the control settings of drive units of the powertrain and the steering system. Solution of the powertrain shown in the work provides the ability to uncouple selected drive units and to study motion trajectory in follower motion when the stub axles are immobilized. In this work the contact conditions between the ground and the tread with the simulation of the torque generated by centrifugal forces has been presented. The consequence of the adopted solution is a specific distribution of contact pressures in the contact zone between the tread and the ground and is included in the paper. In the article the FEM model used in the analysis has been introduced. The results obtained from the performed research contained in this publication will be used in developing analytical models with simulation studies about the four-wheeled mobile platform motion with taking into account the friction and slippage.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The research subject is an author’s design solution of a wheel transporter. Original structure of a powertrain, between an electric drive motor and a drive wheel, has been described in this work. A design solution of the powertrain shown in the work provides the ability to uncouple selected drive units and study of a motion trajectory in follower motion when the stub axles are immobilized. The consequence of the adopted solution is a specific distribution of contact pressures in a contact zone between the drive wheel and the ground, which is dependent both on a load of the platform, but primarily on whether a wheel is coupled to the drive unit and will be the follower system. This effect appropriately reflects both a resistance of the rotational motion of the drive wheel and the resistances associated with positioning of a steering system of the platform. The article describes the FEM model used in the analysis. Results obtained from performed research, contained in this publication will be used in developing analytical models with simulation studies about the four-wheeled mobile platform motion with taking into account a friction and a slippage.
MEMS gyroscopes can provide useful information for dead-reckoning navigation systems if suitable error compensation algorithm is applied. If there is information from other sources available, usually the Kalman filter is used for this task. This work focuses on improving the performance of the sensor if no other information is available and the integration error should be kept low during periods of still (no movement) operation. A filtering algorithm is proposed to follow bias change during sensor operation to reduce integration error and extend time between successive sensor calibrations. The advantage of the proposed solution is its low computational complexity which allows implementing it directly in the micro-controller of controlling the MEMS gyroscope. An intelligent sensor can be build this way, suitable for use in control systems for mobile platforms. Presented results of a simple experiment show the improvement of the angle estimation. During the 12 hours experiment with a common MEMS sensor and no thermal compensation, the maximum orientation angle error was below 8 degrees.
Jednym z częściej stosowanych ogniw paliwowych do zasilania platform mobilnych są ogniwa z membraną polimerową PEMFC (ang. Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell). Jednym z ważniejszych problemów badawczych przy budowie systemów zasilania opartych o ogniwa PEMFC jest dobór parametrów ich pracy. W niniejszym artykule przedstawiono wybrane wyniki badań symulacyjnych mających na celu dobór parametrów pracy ogniwa paliwowego PEMFC o mocy 6 kW. Dla realizacji tego celu wykorzystano symulator systemu ogniwa paliwowego zweryfikowany na podstawie charakterystyk polaryzacji rzeczywistego stosu ognia paliwowego.
EN
One of the most frequently used fuel cells to power supply of mobile platforms are fuel cells with polymer membrane PEMFC (Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell). One of the major problems of research in the construction of the power systems based on the PEMFC is the selection of the parameters of their operation. This article presents selected results of simulation studies aimed at selecting the operating parameters of the PEMFC with power of 6 kW. To achieve this purpose a fuel cell system simulator, verified on the basis of polarization characteristics of the real fuel cell stack was used.
Prezentowany artykuł przedstawia wykorzystanie rozszerzonej metody siły pozornej dla manipulatora mobilnego składającego się z platformy sterowanej poślizgowo oraz sztywnego manipulatora 2R. Prezentowana praca jest rozszerzeniem wyników otrzymanych dla metody siły pozornej, która była już wcześniej przedstawiana. Zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych dla zadania śledzenia trajektorii zadanej przez platformę SSMP oraz przez manipulator. Zastosowano różne konfiguracje ograniczeń nieholonomicznych w odniesieniu do braku poślizgu wzdłużnego kół platformy. W artykule przedstawiono dowód zbieżności algorytmu sterowania w oparciu o funkcję Lyapunova.
EN
The paper presents extended factitious force method for mobile manipulator which is a set of a skid-steering mobile platform and a 2R rigid manapulutor. Work presented in this paper is extension to the results optained from facitious force method. Simulation results were presented for a trajectory tracking task both for a mobile platform and for a manipulator. Different nonholonomic constrain configurations for platform's wheels in terms of longitudional slippage were used. Also a proof of covergence of the control algorithm based on Lyapunov function was presented.
Przedmiotem pracy jest zadanie planowania ruchu czterokołowej platformy mobilnej ze sprzężonymi kołami bocznymi poruszającej się w obecności poślizgów poprzecznych i wzdłużnych kół. Przedstawiono równania ruchu platformy. W oparciu o metodę endogenicznej przestrzeni konfiguracyjnej zaproponowano parametryczny i nieparametryczny jakobianowy algorytm planowania ruchu. Działanie algorytmu zilustrowano na przykładzie zadania parkowania równoległego platformy Rex.
EN
A motion planning problem of a skid-steering, 4-wheel mobile platform with coupled wheels is considered. A dynamics model of the mobile platform Rex is derived. Parametric and nonparametric Jacobian motion planning algorithms are designed and applied to a parking problem of the platform. Theoretical concepts are illustrated with computer simulations.
W pracy przedstawiono sposób implementacji planera trajektorii przez punkty pośrednie działającego w oparciu o metodę Lifted Newton. Planer został napisany jako węzeł platformy ROS w języku Python z wykorzystaniem bibliotek pozwalających na rozwiązywanie równań różniczkowych zwyczajnych, automatyczne różniczkowanie oraz programowanie wielowątkowe. Węzeł jest fragmentem systemu sterowania agenta lokomocji wykonanego w ramach projektu RobREx, którego celem było wytworzenie technologii pozwalającej na autonomiczną pracę robotów ratowniczo-eksploracyjnych. Skuteczność działania planera trajektorii została zweryfikowana w serii symulacji komputerowych.
EN
The paper presents software implementation and simulation results of the trajectory planner through waypoints using Lifted Newton motion planning algorithm. Planner is a ROS node in Python and uses libraries to solving ordinary differential equations, automatic differentiation and multi-thread programing. The node is a part of the locomotion agent system created in RobREx project which the main aim was developed the technology allowing a rescue robots works autonomous. The trajectory planner was tested during a computer simulations.
Podesty ruchome przejezdne służą do przemieszczania osób na stanowiska robocze i do wykonywania prac z poziomu ich platformy. Szczególne zastosowanie mają w budownictwie (np. przy montażu lub remoncie budynków, mostów, wiaduktów), są także niezastąpione w wielu innych pracach na wysokości.
EN
Mobile elevating work platforms used to move people to their working positions and to perform work at the level of their platform. They are mostly used in the construction industry (e.g. in erecting and renovation of buildings, bridges, flyovers), but also are indispensable in many other works at height.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.