W pracy przedstawiono metodyke modelowania i symulacji ruchu mobilnego robota hybrydowego z zastosowaniem pakietu MD ADAMS. Konstrukcja robota została zamodelowana z uwzglednieniem geometrii oraz parametrów masowych na podstawie jego modelu CAD. Opisano srodowisko badan symulacyjnych oraz przeprowadzono symulacje wspinania sie robota po schodach. Symulacja ta została przeprowadzona na podstawie zadanych parametrów ruchu w jego parach kinematycznych. Wygenerowano równie_ przebiegi czasowe parametrów zwiazanych z ruchem robota oraz animacje tego ruchu.
EN
This paper describes methodology of modeling and motion simulation of a mobile hybrid robot using MD Adams software. The construction of the robot was modeled taking into account the geometry and mass parameters, based on its CAD model. The environment for simulation tests was described and simulation of the robot climbing the stairs was conducted. This simulation was executed for desired motion in joints. As a result, parameters associated with the robot's motion were plotted and its motion animation was rendered.
W pracy dokonano przeglądu istniejących rozwiązań robotów mobilnych o specyficznych układach jezdnych i rozwiązań hybrydowych, czyli robotów, które mogą poruszać się w bardziej zróżnicowanym środowisku niż tradycyjne roboty kołowe czy gąsienicowe. Omówiono strukturę kinematyczną małego robota mobilnego i opisano jego sekwencję wspinania się po schodach. Robot ten jest konstrukcją hybrydową, łączącą cechy lokomocji ciągłej i dyskretnej. Może on poruszać się zarówno na kołach, jak i wspinać po schodach.
EN
State of the art of mobile robots with specific drive systems and hybrid ones was depicted in the paper. These kinds of mobile robots can move in more diversity terrain than traditional wheeled or tracker ones. Kinematical structure of small mobile robot was presented in the paper. The sequence of climbing of this robot on the stairs was described. This robot is hybrid due to combination of features of continuous and discrete locomotion. It is able both to move using wheels and to climb stairs.
W artykule dokonano przeglądu istniejących rozwiązań robotów mobilnych o specyficznych ukladach jezdnych i rozwiązań hybrydowych, czyli robotów zdolnych do poruszania się w bardziej zróżnicowanym środowisku niż roboty kołowe czy gąsienicowe. Zaprezentowano strukturę kinematyczną małego robota mobilnego, który jest konstrukcją hybrydową, łączącą cechy lokomocji ciągłej i dyskretnej, przedstawiono problematykę modelowania i programowania jego ruchu, opisano sekwencje wspinania się po schodach.
EN
The paper reviews the existing solutions of mobile robots with specific driving systems and hybrid solutions; it means robots capable to move in a more diverse environment than wheeled ortracked robots. The kinematic structure of a small mobile robot which is a hybrid design that combines features of continuous and discrete locomotion, problems of modeling and programming of the movement were presented, as well as s the sequence of climbing the stairs.
Referat dotyczy tematyki modelowania i symulacji ruchu małego robota do rozpoznawania terenu. Przedstawiono w nim konstrukcję robota i opisano jego strukturę kinematyczną. Omówiono metodykę modelowania robota z zastosowaniem programu MD Adams, w którym szczegółowo odwzorowano konstrukcję robota. Wykonano badania symulacyjne z zastosowaniem wbudowanej w programie metody układów wieloczłonowych, które umożliwiły szczegółową analizę dynamiczną robota.
EN
This work is concerned on motion modeling and simulation of small robot for reconnaissance. The construction of the robot and its kinematical structure were presented. The methodology of robot modeling using MD Adams software was described. The detailed robot construction in MD Adams software was reproduced. Simulation research using build-in multibody dynamics method was executed. This allowed performing detailed analysis of robot dynamics.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono metodykę modelowania i symulacji ruchu robota bojowego z zastosowaniem pakietu MD ADAMS. Opisano środowisko badań symulacyjnych oraz zamieszczono przykładową symulację podnoszenia ładunku wybuchowego. Pakiet MD ADAMS został użyty do modelowania konstrukcji robota z uwzględnieniem jego geometrii i parametrów masowych na bazie modelu CAD. Przeprowadzono symulacje dynamiczne ruchu robota na podstawie procedur generowania ruchu. Wykonano również wizualizację parametrów związanych z jego ruchem i animację tego ruchu. Program MD ADAMS pomógł w obliczeniu zadania odwrotnego kinematyki dla manipulatora oraz przeprowadzeniu szeregu eksperymentów komputerowych, których wykonanie w rzeczywistości byłoby czasochłonne i niejednokrotnie ryzykowne dla prototypu.
EN
The paper presents a methodology of modeling and motion simulation for a mobile combat robot using MD ADAMS package. Describes the environ- ment of simulation, and provides an example of simulation of explosive lift. MD ADAMS package was used to model the structure of the robot's geometry and mass parameters based on the CAD model. Dynamic simula- tions based on the robot motion generation procedures were carried out. Also visualization of the parameters associated with its movement and animation of the movement was performed. MD ADAMS software helped with calculating the inverse kinematics of the manipulator and conducting a series of computer experiments. Performance of these tests in reality would be time consuming and often risky for the robot prototype.
Praca dotyczy symulacji wspinania się po schodach mobilnego robola hybrydowego. W ramach niej dokonano przeglądu istniejących rozwiązań mobilnych robotów hybrydowych, czyli takicb, które łączą cechy lokomocji ciągłej i dyskretnej. Omówiono strukturę kinematyczną robota, jego sekwencję wspinania się po schodach oraz opisano model robota dla charakterystycznych konfiguracji. Przedstawiono wyniki symulacji i animacji ruchu robota z zastosowaniem pakietu Matlab/Simulink.
EN
In this paper state of the art of mobile hybrid robots was depicted. These kinds of mobile robots can move in more diversity terrain than traditional wheeled or tracked ones. In this work kinematic structure of small mobile hybrid robot was illustrated. The sequence of climbing of this robot on the stairs was described. The model of the robot for its characteristic configurations was described. Simulation and animation of Ihe robot climbing the stairs was performed. It was executed using Matlab/Simulink package.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this paper, the method of generating biped robot motion using recorded human gait is presented. The recorded data were modified taking into account the velocity available for robot drives. Data includes only selected joint angles, therefore the missing values were obtained considering the dynamic postural stability of the robot, which means obtaining an adequate motion trajectory of the so-called Zero Moment Point (ZMT). Also, the method of determining the ground reaction forces' distribution during the biped robot's dynamic stable walk is described. The method was developed by the authors. Following the description of equations characterizing the dynamics of robot's motion, the values of the components of ground reaction forces were symbolically determined as well as the coordinates of the points of robot's feet contact with the ground. The theoretical considerations have been supported by computer simulation and animation of the robot's motion. This was done using Matlab/Simulink package and Simulink 3D Animation Toolbox, and it has proved the proposed method.
W pracy zamieszczono wyniki badań symulacyjnych ruchu robota w pakiecie Matlab/Simulink oraz omówiono sposób realizacji animacji jego ruchu z zastosowaniem przybornika Virtual Reality. Opisano środowisko badań eksperymentalnych oraz zamieszczono wyniki szybkiego prototypowania ruchu robota z zastosowaniem przybornika Real Time Windows Target pakietu Matlab i karty kontrolno-pomiarowej Advantech PCI 1710. Wykonane badania eksperymentalne zweryfikowały poprawność proponowanych metod syntezy ruchu robota.
EN
Results of simulations of robot's motion in Matlab/Simulink were presented, as well as method of animation of the movement using Virtual Reality. Experiment environment was described and results of rapid prototyping of robot's motion with the use of Real Time Windows Target in Matlab and Advantech PCI 1700 multifunction card were presented. Obtained results verified correctness of proposed methods of robot's motion synthesis.
Praca dotyczy symulacji i implementacji trybów teleoperacji i semiautonomii na robocie IBIS. Opisano w niej konstrukcję robota i zastosowane na nim czujniki. Przedstawiono algorytm służący do realizacji trybu semiautonomii. Omówiono środowisko symulacyjne oraz przebieg badań symulacyjnych robota z zastosowaniem pakietu Matlab/Simulink i przybornika Simulink 3D Animation. Zaprezentowano wyniki badań eksperymentalnych przeprowadzonych na robocie IBIS.
EN
The work presented in this study is concerned on a subject of simulation and implementation of teleoperation and semiauthonomy mode for mobile robot IBIS. The construction of the robot as well as used sensors have been described. The unique algorithm for semiauthonomy mode has been elaborated and depicted here. Software simulation environment based on Matlab/Simulink package with Simulink 3D Animation toolbox and research activity has been presented as wellas practical experimental results of proposed method for real, outdoor conditions of IBIS operation.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono nowatorską metodę syntezy ruchu robota czteronożnego o strukturze ssaka, w której przenoszone są jednocześnie dwie nogi robota przy równoczesnym ruchu korpusu. Omówiono strukturę kinematyczną robota i pokazano jego model konstrukcji. Opisano sposób syntezy elementarnych ruchów robota takich, jak ruch podłużny i ruch obrotowy. Podano rozwiązanie zadania odwrotnego kinematyki dla nóg robota, umożliwiające wyznaczenie kątów przegubowych. Syntezę ruchu robota zrealizowano z uwzględnieniem położenia jego środka masy i punktu zerowego momentu.
EN
Presents an innovative four-legged, mammal-structured robot motion synthesis method, which involves a simultaneous transfer of two of the robot's legs, along with its body. The author discusses the kinematic structure of the robot and shows its construction model. The robot's primary motion synthesis, such as rotational and straight-line motion is also mentioned. The solution to the inverse kinematics of the robot's legs is given, which makes it possible to determine their articulated angles. The robot's motion synthesis was analyzed, taking its center of gravity (CG) and zero moment point (ZMP) into consideration.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this paper, the state of the art of mobile hybrid robots was depicted. These kinds of mobile robots can move in a more diversified terrain than traditional wheeled or tracked ones. In this work, the kinematic structure of a small mobile hybrid robot is illustrated. The sequence of climbing of this robot on the stairs is described. The model of the robot for its six characteristic configurations was described. Simulation and animation of the robot climbing the stairs is performed. It is executed using the Matlab/Simulink package.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The hereby work discusses the possibilities of modelling different types of mechanisms using the SimMechanics toolbox of the Matlab/Simulink package. Presentations are made on simulation results for sample mechanisms. The mechanism simulations were supported by a row of animations displaying their motions. The presentation features the benefits, limitations and the disadvantages of the SimMechanics toolbox in the area of mechanism modelling.
The work is concerned on the simulation and implementation of teleoperation and semiautonomy modes of IBIS mobile robot. A description of robot construction, used sensors as well as the algorithm for semiautonomy mode of operations is introduced. Simulation environment and experiment with Matlab/Simulink package with Simulink 3D Animation toolbox is discussed. In addition, an experiment on real target/robot and its results are presented as the scope of work.
W pracy dokonano przeglądu metod syntezy ruchu robotów kroczących ze szczególnym uwzględnieniem robotów czteronożnych oraz przedstawiono metodę syntezy ruchu robota czteronożnego o strukturze ssaka. Omówiono w niej strukturę kinematyczną robota i pokazano jego model konstrukcji. Opisano sposób syntezy elementarnych ruchów robota, takich jak ruch podłużny i ruch obrotowy. Podano rozwiązanie zadania odwrotnego kinematyki dla nóg robota, umożliwiające wyznaczenie kątów przegubowych. Syntezę ruchu robota zrealizowano z uwzględnieniem położenia jego środka masy i punktu zerowego momentu.
EN
Methods review of movement synthesis of walking robots especially four-legged was presented. Movement synthesis of four--legged walking robot with mammal structure was also presented in the paper. Kinematic structure of the robot was discussed and the structural model was shown. Method of synthesis of the robot basic movement such as longitudinal and rotary motion was described. Solution of reverse task of robot legs kinematic enables articulated angles determining was presented. Synthesis of robot movement was realized with consideration of location of centre of mass and zero point of the moment.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono metodę generowania ruchu robota dwunożnego z wykorzystaniem zarejestrowanego chodu człowieka. Zarejestrowane dane zmodyfikowano uwzględniając możliwą dla napędów robota prędkość ruchu. Ponieważ zawierały one tylko wybrane kąty stawowe, dlatego uzupełniono brakujące wielkości w taki sposób, aby zapewnić balansowanie dynamiczne robota. Zrealizowano to tak, aby otrzymać odpowiednią trajektorię ruchu punktu zerowego momentu. Rozważania teoretyczne zostały poparte symulacją i animacją z zastosowaniem pakietu Matlab/Simulink i przybornika Virtual Reality, które potwierdziły poprawność proponowanej metody.
EN
In this paper the method of generating biped robot motion was presented. This motion was realized based on recorded human motion. Recorded data were modified to the robot servos speed. These data included selected joint angles therefore they were supplemented in order to ensure robot dynamic balance. It was done by designing motion trajectory of zero moment point. Theoretical considerations were supported by the computer simulation and animation using Matlab/Simulink package and Virtual Reality Toolbox. They verified the correctness of proposed method.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Praca stanowi kontynuację badań opisanych w publikacji "Generowanie ruchu robota dwunożnego z wykorzystaniem danych opisujących chód człowieka" (PAR 3/2009). Przedstawiono w niej metodę wyznaczania rozkładu sił reakcji podłoża podczas dynamicznie stabilnego chodu robota dwunożnego. Po zapisaniu równań opisujących dynamikę ruchu robota, wyznaczono symbolicznie wartości składowych sił reakcji podłoża oraz współrzędne umownych punktów styczności stóp robota z podłożem.
EN
The work continues research presented in the paper "Generating of biped robot motion based on human gait" (PAR 3/2009). In this paper the method of determining of ground reaction forces distribution for a biped robot during dynamic stable walk was explained. The equations describing dynamic of robot motion were written. Based on these equations, symbolic solution for ground reaction forces components and coordinates of contact points was found out.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The problem of tracking control of wheeled mobile robots (WMRs) using neural network is analyzed in this paper. The synthesis of control systems using the second Lapunov method was carried out. As a result of the synthesis, the stability of the designed systems was proven. A large number of computer simulations for these control systems using Matlab/Simulink package were executed. The results of the theoretical tests were verified by the rapid prototypical method. The rapid prototyping environment for the Pioneer robot was based on the Matlab/Simulink package and dSPACE board.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.