Koncepcja optymalizacji własności jezdnych platformy robota mobilnego The concept of optimizing ride properties of a mobile robot platform

Pełen tekst

(1)PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ z. 71. Transport. 2009. Zbigniew Seta Politechnika Radomska Wydzia Transportu i Elektrotechniki Instytut Automatyki i Telematyki. Rkopis dostarczono, grudzie 2008. KONCEPCJA OPTYMALIZACJI WASNOCI JEZDNYCH PLATFORMY ROBOTA MOBILNEGO Streszczenie: W artykule zwrócono uwag na konieczno poprawy wasnoci jezdnych platformy robota mobilnego, zbudowanej na bazie podwozia koowego. Skupiono si na zagadnieniu przechyów tego podwozia przy pokonywaniu przeszkody. Wskazano na problemy wynikajce z przemieszczania si takiego pojazdu w trudnym terenie, oraz w zwizku z tym, na jako wykonania przez pojazd wyznaczonego zadania. Uzasadniono ograniczenia dotyczce kryterium jakoci w optymalizacji wasnoci jezdnych platform mobilnych. Dokonano analizy teoretycznej ruchu koa pneumatycznego po utwardzonym podou. Przedstawiono konstrukcj eksperymentalnej platformy mobilnej, której uyto do bada. Opisano przeprowadzone na tym etapie badania eksperymentalne, których celem byo okrelenie moliwoci praktycznej realizacji przyjtej koncepcji optymalizacji wasnoci jezdnych. Sowa kluczowe: robot mobilny, platforma mobilna, sterowanie i optymalizacja, waciwoci jezdne. 1. WPROWADZENIE Analiza przypadków poruszania si rónych platform robotów mobilnych w trudnym terenie daje informacj o ich zdolnociach do pokonywania rónorodnych przeszkód. Ma to due znaczenie np. w przypadku pojazdów przeznaczonych do dziaa w ekstremalnie trudnym rodowisku (pojazdy wojskowe, ratownicze czy coraz czciej spotykane pojazdy specjalne – roboty mobilne lub bezzaogowe platformy wspierajce dziaania operatora). Badajc zakres przemieszczania si platformy mobilnej w terenie mona wzi pod uwag nastpujce kryteria oceny: x zdolno do pokonywania przeszkód z punktu widzenia ich geometrii (kamienie, drzewa, rowy, zagbienia, itp.); x zdolno do pokonywania terenu pod ktem waciwoci gruntu (piasek, wir, boto, czarnoziem, torf, itp.); x zdolno do realizacji naznaczonego zadania operacyjnego bez wzgldu na istniejce utrudnienia rodowiskowe..

(2) 222. Zbigniew Seta. Testy poligonowe opracowanego ju prototypu podwozia mobilnego okrelaj zazwyczaj zasadno przyjtej koncepcji konstrukcyjnej. W zakresie bada zdolnoci terenowych pojazdów wojskowych testy „sprawnociowe” przeprowadza si wedug wymaga odpowiednich norm [10], natomiast w zakresie podobnych bada ale dla innych pojazdów, np. robotów mobilnych problematyka ta nie jest jednoznacznie rozwizana. Jak pokazuje pó niejsza praktyka nie wszystkie przetestowane konstrukcje podwozi mobilnych s w stanie pokona zastane rodowisko, w którym s docelowo wykorzystywane. Wydaje si, e przyczyn takiego stanu rzeczy jest to, i w znacznej czci wniosków wypywajcych z testów poligonowych moe nie by uwzgldniana w analizie poprawka zwizana ze zmian charakterystyki pierwotnego podoa, po którym testowany pojazd si porusza (poligon dowiadczalny wyeksploatowany na skutek wielokrotnych testów rónych pojazdów – czyli np. grunt mocno utwardzony zamiast naturalnego, np. zaoranego pola, które miao pierwotnie posuy do analizy poruszania si pojazdu w trudnym terenie). Biorc powysze pod uwag i wskazujc na cel bada nad nowymi rozwizaniami ukadów podwozi mobilnych zaproponowano wasn koncepcj optymalizacji wasnoci jezdnych platformy dla robota mobilnego. Zaproponowana koncepcja optymalizacji polega na odpowiedniej dynamicznej modyfikacji wspóczynnika sprystoci opony pneumatycznej koa podczas ruchu robota w terenie. Badania eksperymentalne niezbdne na tym etapie realizacji pracy sprowadzono do ruchu odpowiednio skonstruowanej platformy mobilnej po powierzchni paskiej z umieszczon przeszkod pionow o odpowiednim ksztacie i wysokoci, dostosowanej do wymiarów kó i ogumienia. Platforma mobilna zostaa zrealizowana jako pierwszy etap prac nad konstrukcj podwozia do budowanego robota mobilnego.. 2. ZAGADNIENIE RUCHU POJAZDU MOBILNEGO W TERENIE Testy poligonowe, o których bya ju mowa pomimo realizacji procedur testujcych wedug odpowiednich norm, realizowane s najczciej „pod uytkownika”, który stawia okrelone wymagania co do sposobu uytkowania przez niego pojazdu. Uytkownikami pojazdów mobilnych, które realizuj zadania w trudnym terenie s najczciej: wojsko, policja, stra lub inne suby. Naley zaznaczy , e w opracowanym ju i przetestowanym docelowym podwoziu zakres modyfikacji parametrów jezdnych przez uytkownika jest ju z reguy niewielki. W konkretnym zadaniu przy zaoeniu, e rze ba i rodzaj terenu byy rozpoznane wczeniej (np. poprzez wojskowy wywiad terenowy) wprowadzi mona ju tylko dostosowanie kó (opon) pojazdu do terenu, lub czciow modyfikacj parametrów zawieszenia (resory, spryny, amortyzatory, itp.). W terenie przypadkowym (niezdeterminowanym) skuteczno realizacji zada przez pojazd mobilny z wczeniej ustalonymi parametrami podwozia moe by problematyczna. Wczeniej dobrane koa lub opony sprawdz si w danym terenie, a w innym ju nie – pojazd w najlepszym przypadku zdoa si wycofa lub.

(3) Koncepcja optymalizacji wasnoci jezdnych platformy robota mobilnego. 223. omin zbyt trudny teren. Jest tak, gdy rónorodno funkcji spenianych przez ogumienie powoduje, e jego dobór jest wynikiem kompromisu midzy wieloma wymaganiami, dotyczcymi zarówno realizacji zadania jak i pynnoci ruchu. Dla przykadu rys. 1 pokazuje dwa przypadki pokonywania terenu o rónych waciwociach przez eksperymentaln platform koow o osiach nieresorowanych, zbudowan przez autora na potrzeby bada eksperymentalnych. Rysunek 1a pokazuje pokonywanie wyobienia terenu w postaci poprzecznego rowu, za rys. 1b pokonywanie drogi, na której umieszczono drewniany klocek. Naley zaznaczy , e w przypadkach, w których nie jest to wymagane zagadnienie przemieszcze poprzecznych paszczyzny platformy (np. wskutek najechania na przeszkod pionow – jak na rys. 1b) nie musi by brane pod uwag – podwozie mobilne pokona przeszkod i bdzie kontynuowao swój ruch dalej. W innych przypadkach, tzn. wszdzie tam, gdzie celem np. robota policyjnego jest wykonanie okrelonego zadania w ograniczonej przestrzeni z du precyzj (np. w zbyt wskim korytarzu budynku, wykluczajcym pole manewru pojazdem), przechy platformy w paszczy nie poprzecznej moe uniemoliwi lub utrudni realizacj „powierzonego” zadania. Przypadek taki ilustruje schematycznie rys. 2. a). b). Rys. 1. Poruszanie si eksperymentalnej platformy koowej w trudnym terenie: a) przejazd przez wyobienie terenu, b) przejazd przez klocek drewniany. a). b). OK.!. !. NO.!. Rys. 2. Zadanie precyzyjnego umieszczania przedmiotu przez manipulator robota mobilnego: a) ruch platformy mobilnej w terenie bez przeszkody, b) najechanie na przeszkod.

(4) 224. Zbigniew Seta. Analizujc rys. 2 wida , e kadorazowo próba umieszczenia okrelonego przedmiotu (np. adunku wybuchowego) przez manipulator robota policyjnego poruszajcego si po terenie paskim koczy si powodzeniem (rys. 2a). W przypadku najechania koa platformy na przeszkod (rys. 2b) umieszczenie przedmiotu w otworze jest ju niemoliwe (tutaj ruch ramienia manipulatora w kierunku dó jest ograniczony, gdy wynika to z przyjtej konstrukcji robota). Czciowym rozwizaniem problemów zwizanych z poruszaniem si pojazdów mobilnych maogabarytowych w trudnym terenie jest oparcie ich podwozia na odpowiednio zaawansowanej konstrukcyjnie tzw. platformie wieloczonowej. Ilustruje to rysunek 3, pokazujcy jednoczenie cechy w tym zakresie robota bojowego o oznaczeniu IBIS[13].. Rys. 3. Pokonywanie przeszkód przez robot bojowy IBIS. Napdzana wasnym napdem przednia o kó platformy robota IBIS moe skrca si osiowo w paszczy nie podunej platformy. Najechanie na przeszkod (np. kamienie, grudy ziemi, itp. – rys. 3) powoduje obrót osi kó przednich przy zachowaniu pierwotnego wychylenia caoci platformy. Uchwycony (domylny) przedmiot moe „odbywa ” drog w ustalonej wczeniej paszczy nie ruchu platformy. Dokadna analiza spotykanych konstrukcji platform koowych oraz poruszania si ich w trudnym terenie pozwala stwierdzi , e spotykane najczciej rozwizania nie gwarantuj naleytej adaptacji podwozia pojazdu do napotkanych warunków jazdy. Poprzedzony wywiadem terenowym dobór kó lub nastrojenie zawieszenia nie gwarantuje optymalnych cech platformy do danego terenu. Na przykad przy najczciej spotykanym wród platform robotów mobilnych zawieszeniu osi kó sztywnym nieresorowanym (ze wzgldu na ograniczone miejsce zabudowy), najazd platformy na przeszkod wykluczy moe realizacj zadania (rys. 2b). Jak pokazano na rys. 3 pewnym rozwizaniem moe by. platforma wieloczonowa. Jednak biorc pod uwag zoono jej konstrukcji rozpowszechnienie tego typu rozwiza na tle innych bdzie zarezerwowane tylko dla pojazdów do unikalnych zastosowa..

(5) Koncepcja optymalizacji wasnoci jezdnych platformy robota mobilnego. 225. 3. ZAGADNIENIA TEORETYCZNE Realizacja zawieszenia platformy koowej zawsze w sposób optymalny do charakteru pokonywania terenu jest moliwa tylko przy zaoeniu, i bdzie mona wpywa w sposób zmienny w czasie na charakterystyk elementów zawieszenia. Mona to zrealizowa poprzez zastosowanie ukadu automatycznej regulacji (UAR) o cechach sterowania mikroprocesorowego. Na wejcia UAR wprowadza naley sygnay charakteryzujce profil terenu, za realizacja algorytmu sterowania wyzwoli powinna sygnay doprowadzone do tzw. siowników zawieszenia, które „przestroj” elementy takie jak amortyzatory czy miechy pneumatyczne. Jako procesu sterowania zaleaa bdzie midzy innymi od szybkoci zastosowanego mikrokomputera oraz wbudowanego do niego algorytmu. Wyjania to rys. 4.. UKAD STEROWNIKA OPTYMALNEGO : Al t. Sygnay o otoczeniu: rozpoznana przeszkoda. OK.! Sygnay sterujce siownikami zawieszenia przeszkoda. Rys. 4. Idea optymalnego sterowania zawieszeniem pojazdu mobilnego: „odczytanie” sygnau o przeszkodzie spowodowao zmian pooenia osi koa. W przypadkach, w których wystpowaby ograniczony obszar eksploatacji platformy mona by przyj , e waciwy dobór opony koa zapewniaby konstrukcj podwozia zblion do optymalnej. Funkcja kryterialna warunkujca poprawny dobór opony dla kó platformy powinna by wtedy okrelona uwzgldniajc nastpujce wska niki: x wartoci maksymalnych ugi ogumienia, obserwowane podczas pokonywania przeszkód (nierównoci) o zadanym profilu; x prawdopodobiestwo utraty kontaktu koa z nawierzchni drogi; x amplitudy przechyów nadwozia i zmiany reakcji normalnych na koach; x odchylenie standardowe ugi ogumienia. Ograniczenia naoone na ruch platformy w celu spenienia m.in. kryterium prostoliniowego ruchu w terenie mona by wtedy opisa za pomoc nastpujcych relacji[5]: G Y d G Y DOP 0,25 y s. G X d G X DOP pW K pT gdzie:. 0,25 x DOP ,. p[ y (t ) y s ] pW K , DOP , p[ T (t ) ! T DOP ] pT , DOP ,. (1).

(6) 226. Zbigniew Seta. ys. - statyczne ugicie ogumienia;. - dopuszczalne ugicie zawieszenia; x DOP y(t), T(t) - ugicie ogumienia i kt poprzecznego przechyu platformy; GY, GX - odchylenia standardowe ugi ogumienia i zawieszenia; pW K pT. - prawdopodobiestwo utraty styku kó z drog; - prawdopodobiestwo nadmiernego przechyu platformy.. Przyjmujc, e rozpatrujemy ruch platformy koowej wyposaonej w osie sztywne nieresorowane, poruszajcej si z niewielk prdkoci, oraz zakadajc zerow podatno. konstrukcji platformy na odksztacenia w pokonywanym terenie, mona nie rozpatrywa. czci ogranicze zwizanych z ugiciem zawieszenia, czyli xDOP, GX oraz prawdopodobiestwa pW K i pT i wyrugowa je z zalenoci (1). Kocowa funkcja kryterialna bdzie wtedy uzaleniona od charakterystyki zastosowanej w kole opony. Przyjto zatem, e naley rozway zachowanie si koa pneumatycznego (opony gumowej) podczas ruchu po podou jako elementu podwozia platformy, którego charakterystyk bdzie mona zmienia w trakcie ruchu platformy po podou. Do analizy przyjto zatem przypadek toczenia si odksztacalnej opony nie obcionej siami poprzecznymi a obcionej tylko si pionow, wynikajc z masy platformy. Przyjto dalej, e koo pneumatyczne toczy si z niewielk prdkoci ktow. Ostatnie zaoenie pozwolio wyeliminowa z przeprowadzanej analizy rozwaanie przypadków drga platformy pod wpywem najechania na przeszkod, oraz pomin rozpatrywanie tumienia wewntrznego opony. Najechanie koa na przeszkod powoduje powstanie si reakcji podoa. Opona pneumatyczna, bdca elementem podatnym przenosi siy reakcji podoa na pozostae elementy podwozia. Poniewa sprysto opony jest funkcj zarówno skadowej siy pionowej reakcji podoa dziaajcej na koo Fz jak i ugicia materiau opony pod jej wpywem, wyrazi to mona za porednictwem podstawowej zalenoci opisujcej elementy spryste[2]: dFz >N / m@ (2) k o O

(7) dO gdzie: O - ugicie opony; ko - wspóczynnik sprystoci uwzgldniajcy materia opony i cinienie w kole. Przyjmujc, e modu siy pionowej Fz jest równy co do wartoci sile nacisku promieniowego na opon Gk otrzymujemy zaleno na odksztacalno promieniow opony w postaci[7]:. C1 h 2 C2 h. (3) gdzie: C1(p), C2(p) - wspóczynniki zalene od cinienia p w kole; wspóczynniki te mona wyznaczy z krzywych odzwierciedlajcych zalenoci h = F(Gk) oraz h=f(p); h - rónica pomidzy promieniem koa nieobcionego Ro a promieniem dynamicznym Rs po obcieniu koa si Gk. (ilustruje to rys. 5).. Fz. Gk.

(8) Koncepcja optymalizacji wasnoci jezdnych platformy robota mobilnego. 227. Rys. 5. Ilustracja ugicia opony pod wpywem siy promieniowej Gk. Naley zaznaczy , e opon moemy scharakteryzowa równie za pomoc tzw. redniej staej sprystoci Cr, która jest funkcj wspóczynników C1 i C2. rednia staa sprystoci Cr jest wielkoci zmienn i zaley od cinienia w oponie. Statyczny zakres zmian Cr mona okreli przy zdejmowaniu charakterystyk opony. Rysunek 6 pokazuje eksperymentalnie okrelon zaleno ugicia samochodowej opony radialnej 205/65R15 firmy Vrestein od cinienia w oponie p przy staej wartoci siy Gk. Pomiary wykonano przy upuszczaniu cinienia z opony (przebieg 1) i podczas pompowania ogumienia (przebieg 2). Ugicie [cm]. Gk=const 2 1. Cinienie [bar] Rys. 6. Charakterystyka ugicia opony h od cinienia p: 1 – upuszczanie powietrza, 2 – pompowanie opony. Poniewa charakterystyka sprystoci opony zwizana jest m.in. z wartoci cinienia w kole, do równania (3) naley wprowadzi tzw. wspóczynnik korygujcy. Równanie to wedug Knoroza przyjmuje wtedy posta [7]: Fz. Gk. 2 C1 h 2 C 2 h 3. (4).

(9) 228. Zbigniew Seta. Po przeksztaceniu zalenoci (4) równanie definiujce Cr jest nastpujce :. C r. 2 C1 h C2 3. (5). Poniewa wspóczynniki C1 i C2 zale od cinienia p w oponie, kocow posta staej sprystoci opony moemy wyrazi nastpujco[7]: C pr. dGk dh. (6). Zalenoci (6) i (2) s tosame. Modyfikujc cinienie p w oponie podczas ruchu koa pneumatycznego po podou (za porednictwem odpowiedniego ukadu wykonawczego) wpywamy na warto h osigajc tym samym zmian charakterystyki wspóczynnika sprystoci opony ko podczas ruchu pojazdu. Uwzgldnienie tego faktu stanowi podoe do dalszych bada nad konstrukcj i optymalizacj dynamiczn zawieszenia dla pojazdu mobilnego poruszajcego si w rodowisku niezdeterminowanym.. 4. PROTOTYP EKSPERYMENTALNEJ PLATFORMY MOBILNEJ Gównym zaoeniem konstrukcyjnym byo dostosowanie platformy do poruszania si (docelowo) w trudnym terenie z moliwoci przenoszenia przez paszczyzn platformy duych nacisków, a przez koa duych obcie promieniowych. Przyjto, e wielko. powierzchni paszczyzny powinna by taka, by umoliwi w przyszoci zamontowanie dodatkowych urzdze mechatronicznych. Konstrukcja mechaniczna platformy oparta zostaa na metalowej ramie - kratownicy, wykonanej z paskownika 50 x 5 mm o wymiarach: 400 x 600 mm. Do ramy w odpowiedni sposób umocowano dwie osie nie napdzane z koami pneumatycznymi. Zastosowano przy tym oyska lizgowe (panewki). Wedug przyjtych zaoe jednym z elementów bada eksperymentalnych miaa by. dynamiczna zmiana wspóczynnika sprystoci opony pneumatycznej ko poprzez modyfikacj wartoci cinienia p w kole platformy. Poniewa warto wspóczynnika ko zalena jest równie od struktury materiau opony przyjto, e waciw do eksperymentów bdzie taka, której stosunek szerokoci opony do jej wysokoci bdzie jak najmniejszy. Innymi sowy wspóczynnik ko w duym przyblieniu powinien zalee tylko od biecego cinienia p w kole platformy. Rodzaj wybranej opony platformy ilustruje rys. 7..

(10) Koncepcja optymalizacji wasnoci jezdnych platformy robota mobilnego. 229. Rys. 7. Opona koa eksperymentalnej platformy. Na podstawie powyszego dobrano opony o wymiarach: 3.40 x 10, które mona napompowa do cinienia roboczego 2,5 bara. Dla realizacji bada nad koncepcj dynamicznego ksztatowania wspóczynnika sprystoci opony wedug zalenoci (6) i (2) opracowano prototypowy ukad wykonawczy do sterowania pneumatycznego pompowaniem / upuszczaniem powietrza dla pojedynczego koa ogumionego platformy. Rysunek 8 ilustruje schemat ideowy tego rozwizania.. Rys. 8. Ukad sterowania pneumatycznego dla pojedynczego koa platformy koowej. Naley zaznaczy , e pewna trudno realizacji praktycznej sterowania pneumatycznego z rys. 8 polegaa na tym, e zaoono zmian cinienia w kole w sposób dynamiczny, tzn. podczas obracania si koa w terenie pokonywanym przez platform. Problemy wynikajce z tego faktu na tym etapie bada pominito, poniewa ruch platformy podczas bada eksperymentalnych ograniczono do krótkiego dystansu. (Konstrukcj piasty pneumatycznej, która wyeliminuje powysze trudnoci pozostawiono na dalszy etap realizacji pracy badawczej). Zagadnienie trwaego dostarczenia cinienia ze sprarki do zaworu (wentyla) opony pneumatycznej (poprzez zacisk 1 zaworu Z2).

(11) 230. Zbigniew Seta. rozwizano poprzez zastosowanie pneumatycznego wa elastycznego typu PE I8mm. W docelowym rozwizaniu platformy planuje si wykorzystanie m.in. zbiorniczka cinieniowego na sprone powietrze oraz sprarki maogabarytowej, które bd zamontowane na platformie.. 5. BADANIA EKSPERYMENTALNE Celem bada eksperymentalnych byo okrelenie zakresu zmian przemieszcze poprzecznych paszczyzny platformy na skutek zmian cinienia w pojedynczym kole pojazdu na skutek najechania na przeszkod. Aby wyeliminowa wpyw zmian waciwoci gruntu w czasie kolejnych prób eksperymentalnych na potrzeby bada przyjto rozway poruszanie si eksperymentalnej platformy koowej po twardej powierzchni paskiej (podoga laboratorium). Platform obciono robotem dydaktycznym o masie 30kg, a w tzw. chwytaku robota umieszczono pisak typu Marker. Na drodze ruchu jednego koa platformy jako przeszkod umieszczono klocek o wymiarach 35 x 35 mm, przyklejony trwale do podoa. Klocek umieszczono w takim oddaleniu od ciany, aby moment nanoszenia punktu (pomiaru) nastpowa dla klocka lecego pod osi poprzeczn koa, czyli aby ugicie opony na skutek najechania na klocek byo maksymalne. Zadanie eksperymentalne polegao na wielokrotnym dojedaniu pchanej platformy do ciany i nanoszeniu punktów na ekran przez pisak celem okrelenia rozrzutu tych punktów przy kolejnych próbach dojazdu. W czasie dojazdu do ciany bez przeszkody cinienie w kole wynosio p=2,4 bar, natomiast przy przejedaniu przez klocek przy kolejnych próbach dokonywano modyfikacji cinienia powietrza w kole pneumatycznym w sposób rczny wedug schematu sterowania z rys. 8. Cechy metodyki bada ilustruje rys. 9.. Rys. 9. Metoda oceny wasnoci jezdnych platformy koowej: przejazd przez przeszkod. Pisak zamocowany w chwytaku robota dydaktycznego po dojechaniu platformy do ciany nanosi na plansz punkty o rozrzucie uzalenionym od aktualnej wartoci cinienia.

(12) Koncepcja optymalizacji wasnoci jezdnych platformy robota mobilnego. 231. p w modyfikowanym kole (w pozostaych trzech koach cinienie wynosio 2,4 bar). Poniewa ogumienie charakteryzuje tzw. pezanie, próby dojazdu dla konkretnej wartoci cinienia p realizowano po trzy razy. Rysunek 10 ilustruje plansz z naniesionymi punktami obrazujcymi rozrzut ich pooenia w zalenoci od cinienia p w kole pneumatycznym.. 1 – bez przeszkody (p = 2,4bar); 2 – z przeszkod (p = 2,4bar); 3 – z przeszkod (p = 1bar); 4 – z przeszkod (p = 0,5bar); 5 – z przeszkod (p = 0bar). Rys.10. Punkty naniesione przez pisak podczas dojedania platformy do planszy. Zilustrowana na rysunku 10 plansza z naniesionymi punktami jest jedn z wielu uzyskanych podczas realizacji bada eksperymentalnych.. 6. WNIOSKI Przeprowadzone testy nanoszenia przez pisak punktów podczas dojazdu do planszy pokazay, e ich pooenie zaley od wartoci cinienia p w tym kole pneumatycznym platformy mobilnej, które najeda aktualnie na przeszkod (tutaj: klocek o prostopadociennym ksztacie). Pozostae koa toczyy si po powierzchni paskiej. Rozrzut pooenia punktów wynika z faktu poredniego oddziaywania podoa na konstrukcj platformy za pomoc koa pojazdu; róna warto cinienia p ksztatuje okrelony wspóczynnik sprystoci ko opony jako elementu podatnego wedug zalenoci (2) i (6). Z rys. 10 wida , e punkty pomiaru umiejscowione s na promieniu krzywizny zakrelanym przez pisak przy rónych wartociach cinienia w kole pneumatycznym (punkty 1 do 4). Pooenie punktu oznaczonego jako 5 (cinienie powietrza wynosio „0” bar) wynika z nadmiernego odchylenia poprzecznego platformy na skutek podatnoci poprzecznej opony pozbawionej cinienia oraz obluzowania opony na obrczy. Przyj zatem mona, e modyfikujc podczas ruchu platformy mobilnej warto. cinienia p w kole pneumatycznym osign mona popraw moliwoci funkcjonalnych pojazdu podczas poruszania si w trudnym terenie. Rozwiza przy tym naley odpowiednie zadanie optymalizacji przy zadanym wska niku jakoci dotyczcym waciwoci funkcjonalnych, polegajce na minimalizacji funkcji celu optymalizujcej warto cinienia w oponie na podstawie informacji o przeszkodach na torze jazdy koa.

(13) 232. Zbigniew Seta. pneumatycznego. Sygnaem wyjciowym algorytmu optymalizacyjnego bdzie informacja przeznaczona dla ukadu wykonawczego o strukturze zilustrowanej na rys. 8. Realizacja takiego ukadu sterowania optymalnego jest moliwa w praktyce i zamierzeniem autora jest kontynuowanie bada w tym kierunku.. Bibliografia 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.. Athans M., Falb P. L.: Sterowanie optymalne. Wstp do teorii i jej zastosowania. Wydawnictwo WNT, Warszawa 1966. Dziewiecki K., Misiak J.: wiczenia laboratoryjne z wytrzymaoci materiaów. Wydawnictwo Wyszej Szkoy Inynierskiej. Radom 1996. http://iair.mchtr.pw.edu.pl/p/robotyka_mobilna/menu.html. http://pryzmat.pwr.wroc.pl/Pryzmat_129/129dud.html. Kasprzyk T., Prochowski L.: Teoria samochodu. Obcienia dynamiczne zawiesze. Wyd. WK, Warszawa 1990. Lammel L., Osiadacz A.: Pneumatyczne przetworniki Automatyki. Wyd. WNT, ’78. Lanzendoerfer J.: Badania pojazdów samochodowych. Wydawnictwa Komunikacji i cznoci. Warszawa 1977. Lanzendoerfer J., Szczepaniak C., Szosland A.: Teoria ruchu samochodu. Wydawnictwo Politechniki ódzkiej. ód 1988. Orzeowski S.: Budowa podwozi i nadwozi samochodowych. Wyd. PWSZ, ’72. Orzeowski S.: Eksperymentalne badania samochodów i ich zespoów. Wydawnictwo WNT, Warszawa 1995. Rotenberg R. W.: Zawieszenie samochodu. Wydawnictwo WK, Warszawa 1974. Szenajch W.: Napd i sterowanie pneumatyczne. Wyd. WNT, Warszawa 1997. www.antiterrorism.eu. uchowski A.: Pomiary dynamiczne. Wyd. Politechnika Szczeciska, Szczecin 1984.. THE CONCEPT OF OPTIMIZING RIDE PROPERTIES OF A MOBILE ROBOT PLATFORM Summary: The attention is paid in this article to the necessity of improving ride properties of a mobile robot constructed on the basis of a vehicular chassis. The tilt of a chassis while overcoming an obstacle fixes the attention here. The problems resulting from relocating of such a robot in a difficult terrain, that influences the quality of fulfilling the task by this vehicle, are under discussion as well. The limits concerning the criteria of the quality of ride properties of mobile platforms are justified, too. Moreover, theoretical analysis of a movement of a pneumatic wheel on a hardened ground is also conducted. Lots of attention is devoted to the construction of an experimental vehicular platform which was used during the research. Finally, experimental researches carried out at this stage are described of which the main purpose is to define the practical possibility of realization of an accepted concept of optimising the ride properties of a mobile robot. Keywords: Mobile robots, mobile platform, steering and optimization, ride properties.. Recenzent: Krzysztof Zboiski.

(14)