تصميم والتحكم في نظام آلي ذو أرجل معياري عالي الديناميكية قابل لإعادة التكوين

ملخص

هنا ، نقدم بروتوكولا لتمكين المبتدئين من تكرار نظام آلي ذو قدمين ديناميكية للغاية وروبوت معياري رباعي الأرجل يتكون من قدمين كأصغر وحدات.

الملخص

تمتلك الروبوتات ذات الأرجل قدرة استثنائية على التكيف مع التضاريس ، مما يجعلها منصة مثالية للاستكشاف في الهواء الطلق ونقل البضائع عبر التضاريس المعقدة. يلعب عدد الأرجل وتكوينها دورا مهما في أدائها. ومع ذلك ، فإن معظم التصاميم الحالية متجانسة ، وتفتقر إلى المرونة لإعادة التكوين. يوضح البروتوكول المقدم في هذه الورقة بالتفصيل تصميم وتصنيع نظام روبوت معياري ذو أرجل مع قدرات مشي قوية وإعادة تكوين مرنة بين التكوينات ذات قدمين ورباعي الأرجل. أولا ، يتم تجميع العديد من الوحدات الوظيفية ميكانيكيا لإكمال بناء المنصة ذات القدمين وتجميع جهاز التوصيل المعياري. بعد ذلك ، باستخدام برنامج تصحيح الأخطاء ، قمنا بتكوين وحدة القياس بالقصور الذاتي والمحركات ، بما في ذلك هوية شبكة منطقة التحكم (CAN) المحددة (ID) ، ومعدل الباود ، ومعلمات العمل الأخرى للتأكد من أنها في حالة العمل الصحيحة. بعد ذلك ، قمنا بتصميم استراتيجية تحكم لكامل الجسم وإطار تحكم موزع لضمان المشي المستقر للوحدة ذات القدمين والحركة المنسقة للهيكل المجمع ، على التوالي. أخيرا ، تحققنا من فعالية النظام على كل من التكوينات ذات قدمين ورباعية الأرجل ، مما مكن الروبوت من تحقيق مشي مستقر في الهواء الطلق.

المقدمة

تظهر الروبوتات ذات الأرجل ، التي تستخدم آلية دعم منفصلة ، قدرة فائقة على التكيف مع التضاريس وخفة الحركة^1،2. في السنوات الأخيرة ، تم نشر الروبوتات ذات الأرجل في سيناريوهات مثل عمليات الإنقاذ والبحث ، مما حقق نتائج إيجابية^3،4،5. توفر الروبوتات ذات الأرجل ذات التكوينات المختلفة مزايا مميزة لمهام مختلفة. يمكن للروبوتات ذات القدمين ، بتصميمها البسيط ، التنقل في المساحات الضيقة ولكن سعة التحميل المحدودة. تعتبر الروبوتات رباعية الأرجل أكثر تعقيدا ولكن يمكنها حمل أحمال أثقل وتتحرك بشكل أسرع. ....

البروتوكول

1. بناء الجهاز

1. قم بتجميع الوصلة والمبيت والساق باستخدام البراغي والسحابات ، ثم قم بتوصيل الوصلة المجمعة بدبوس مفتاح عمود إخراج المحرك باستخدام السحابات (الشكل 1).
   ملاحظة: الساق ، التي تتكون من الوصلة ، والمحرك ، والمحامل ، وما إلى ذلك ، هي المكون الأساسي للروبوت المسؤول عن حركته.
2. قم بتهيئة المحركات باستخدام البرنامج المقدم من الشركة المصنعة للمحرك. يتضمن ذلك معايرة مستشعرات Hall وأجهزة التشفير.
3. اربط الساقين المجمعين بألواح من ألياف الكربون والموصلات المناسبة لإنشاء هيكل ذو قدمين ، كما هو موضح (الشكل 2).
4. قم بتثبيت أنبوب ألياف الكربون على جانبي جهاز ....

النتائج

للتحقق من فعالية النظام المقترح ، أجرينا اختبارات المشي في الهواء الطلق على تضاريس متعددة. في البداية ، تم اختيار وحدة واحدة ذات قدمين كموضوع اختبار ، وتم إجراء اختبارات الحركة على كل من العشب الصناعي والمسار الاصطناعي. كما هو موضح في الشكل 8 ، أظهر الروبوت حركة مستقرة على كلا التضاريس. يتم عرض بيانات الموقف وعزم الدوران المشترك للروبوت أثناء الحركة في الشكل 9. تظل سعة تقلبات زاوية الدوران والميل للروبوت في حدود 0.04 راد (المرجع هو 0) ، مما يشير إلى قدرته اللائق.......

المناقشة

يقدم الروبوت المعياري ذو الأرجل المقترحة في هذه الورقة منظورا جديدا لتصميم الروبوت ذو الأرجل ، حيث يتم إعادة التكوين والحركة المنسقة من خلال الجمع بين وحدات أرجل موزعة متعددة. تم التحقق من صحة هذا النهج المقدم في هذه الورقة تجريبيا ، مما يؤكد قدرته على إعادة تشكيل التكوين والحركة المنسقة. تمثل الأقسام 1 و 2 و 4 و 5 في هذا البروتوكول المراحل الحرجة في تنفيذ هذا التصميم ، والتي تغطي تطوير كل من الهيكل الميكانيكي للروبوت ونظام التحكم الكهربائي.

هناك طلب متزايد عل.......

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة

الاسم	الشركة	رقم فهرسي	التعليقات
البطارية	YOBOTICS	https://yobotics.cn/
المغناطيس الكهربائي	Kaka Electric	H25
المكون الإلكتروني	JLC	https://yobotics.cn/	بما في ذلك المكونات شائعة الاستخدام مثل المقاومات والمكثفات والمحاثات وما إلى ذلك
IMU	LORD	3DM-GX5-45 & nbsp ؛
المحرك	YOBOTICS	https://yobotics.cn/
وحدة إدارة الطاقة	JLC	P1
جهاز التحكم عن بعد	Ledi	https://yobotics.cn/
جهاز التوجيه	linwlan	GX30
SPI	YOBOTICS	https://yobotics.cn/
الأجزاء الهيكلية	خدمة الطباعة ثلاثية الأبعاد	N / A	M1-1 ، M1-2 ، M1-3 ، M1-4 ، M1-5 ، M1-6 ، U1 ، U2 ، LX1 ، LX2 ، LX3 ، LX4