INSPEKCYJNEGO W OPROGRAMOWANIU AMESIM

MODELOWANIE 8, ISSN 1896-771X

MODELOWANIE KINEMATYKI

INSPEKCYJNEGO W OPROGRAMOWANIU AMESIM

Józef Giergiel

, Krzysztof Kurc

, Dariusz Szybicki

,

4

Katedra Mechaniki Stosowanej i Robotyki, Politechnika Rzeszowska; Katedra Robotyki i Mecha- troniki, Akademia Górniczo-Hutnicza

e-mail: bartek@prz.edu.pl

, kkurc@prz.edu.pl

, dszybicki@prz.edu.pl

Streszczenie

W pracy zaprezentowano model matematyczny kinematyki

pr

roboty

KINEMATICS MODELING INSPECTION ROBOT WITH CRAWLER DRIVE IN AMESIM SOFTWARE

Summary

The paper presents a mathematical model and the kinematics of caterpillar drive system built caterpillar inspection robot. In the AMESim program modeled previously received the simple and inverse task kinematics.

For the obtained models made simulation in AMESim software designed for multidisciplinary modeling of mechatronic systems. Built the robot's drive system, with the engine, transmission system occurring there, a simplified CAD model of the robot and its working environment.

Keywords: robots with crawler drive, inspection robots, modeling, kinematics, simulations

1.

a- pojazdom na pokonywanie trudnych

Zastosowanie o-

naciski jednostkowe wywierane na grunt oraz przyczynia

zmiennych warunkach[2,4].Oprócz zalet ten rodzaj

r- dzonych, np. asfaltowych. W analizowanym robocie

ich masy oraz ogranicza niszczenie nawierzchni. Wy-

w-

ieka w badaniach miejsc niebezpiecznych lub o- o-

nachylenie powierzchni, dlatego celowe jest stosowanie tu o-

robota jest np. INSPECTOR SR-11 (rys.1) zaprojekto-

n- ków wybuchowych[9].

Rys.1. Robot INSPECTOR SR-11[9]

o- wego jest Chaos High Mobility Robot (rys.2).

Rys.2. Robot Chaos High Mobility[10]

sch

w

2. SZYBKIE PROTOTYPOWANIE ROBOTA

modele i symulacje komputerowe [5]. Szybkie prototypowanie kinetyki robotów skraca czas projektowania, pozwala na szybkie wprowadzanie

i symulacjach opis matematyczny ruchu poszczególnych

jest stosowanie modeli uproszczonych. W modelowaniu i symulacjach wykonanych dla budowanego robota

robota zbudowano w oprogramowaniu AMESim jego

oraz odwrotnego kinematyki zasymulowano

wirtualne

silników oraz pracy.

2.1. A

kinematyki:

 

 cos

2

) 1 ( ) 1

( _{1 2 2}

1 s r s

x_C r   

  



(1)

 

 sin

2

) 1 ( ) 1

( _{1 2 2}

1 s r s

y_C r   

  



(2)

H s r s

r ₂(1 ₂) ₁(1 ₁)

  

^{  }

(3) gdzie:

x

,y

α

α

s

, s

r

…

H -

β

u-







W przypadku, gdy robot

o o-

o- o- o-

e- nicy zamodelowano jako:

L l

s_i n ⁱ

) '

1 (  



(4) gdzie;

L - n -

i’

szponu.



zadania odwrotnego kinematyki:





1 1

5 , 0 s r

H V_C



  



 

(5)





2 1

5 , 0

s r

H V_C



  



 

(6)

2 2

C C

C x y

V   

(7) Do wykonania symulacji ruchu robota (rys.4) nie-









oraz wymiary charakterystyczne robota.

o-

ns

zostaje zred

g= 42 obr/min.

symulacji.

2.2. PROTOTYPOWANIE ROBOTA W ISKU AMESIM

LMS Imagine Lab AMESim jest to kompletny system do symulacji wielodziedzinowych systemów mechatro-

o- sowanie do prototypowania oprogramowania AMESim

o- wanego robota bez potrzeby budowy rzeczywistych

nkach.

i- i- ska pracy. Zamodelowanie robota oraz jego otoczenia w

przedsta- wienie ruchu robota po zadanej trajektorii oraz wizuali-

niemu wyznaczono masy oraz masowe momenty bez- w

publikacji.

Rys.5.

W e- omoto-

i- ka, induktancji uzwojenia twornika, itd.

…

a-

smarowaniem, itd.

Rys.

o-

zmiennych parame

o-

e-

z pokonywaniem przez

…

Na rys.7 przedstawiono o-

z

o-

(5s). Rysunek prze

o- y- skanie wykresów parametrów ruchu wszystkich pozosta-

ruchu robota. Na rys.10 pokazano tor ruchu robota przy

Na rys.11 przedstawiono wykres przemieszcze-

o- ta przy pojawieniu

w 10s

zmiany trajektorii ruchu robota z prostoliniowej na

Rys.13. Porównanie wykresów przemieszcze-

Na rys. 13 widoczne jest porównanie wykresów prze-

2 rów-

o- wego.

3. WNIOSKI

o

i modelowanie zada

ego typu czynniki zmienne w czasie. W przypadku analizy zachowania tego typu robotów bardzo przydatne a-

modelu oraz szybkie wprowadzanie ewentualnych zmian.

Otrzy prze

o-

a-

zbudowanego modelu

zweryfikowane poprzez badania prowadzone na modelu

Literatura

1.

2.

3.

4.

5.

1999, nr 13, s. 14 – 19.

6. Giergiel J., Kurc K., Szybicki D., Buratowski T., Trojnacki M.: Modelowanie dynamiki robota podwodnego.

– 51.

7.

warsztatów mobilnych robotów. Warszawa: IPPT PAN, 1997.

8. Spong M.W., Vidyasagar M.: Dynamika i sterowanie robotów. Warszawa: WNT, 1997.

9. www.antyterroryzm.com/product/pl/inspector 10. www.asirobots.com/products/chaos/