О ДВИЖЕНИИ НА КОНЬКАХ РОБОТА, УПРАВЛЯЕМОГО ВНУТРЕННИМ МАХОВИКОМ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассматривается движение по шероховатой плоскости осесимметричного робота, управляемого при помощи установленного на нем маховика. Предполагается, что корпус робота контактирует с плоскостью в трех точках, при этом в двух точках действует сила сухого анизотропного трения, а в третьей трение изотропно. Строится управление внутренним маховиком, которое обеспечивает движение объекта в заданном направлении. Изучается зависимость средней скорости центра масс робота от параметров системы.

Об авторах

Л. А. Климина

НИИ механики МГУ

Email: ekateryna-shalimova@yandex.ru
Россия, Москва

Е. С. Шалимова

НИИ механики МГУ

Автор, ответственный за переписку.
Email: ekateryna-shalimova@yandex.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Черноусько Ф.Л. О движении твердого тела с подвижными внутренними массами // Изв. АН СССР. МТТ. 1973. № 4. С. 33–44.
  2. Козлов В.В., Рамоданов С.М. О движении в идеальной жидкости тела с жесткой оболочкой и меняющейся геометрией масс // ДАН. 2002. Т. 382. № 4. С. 478–481.
  3. Childress S., Spagnolie S.E., Tokieda T. A Bug on a Raft: Recoil Locomotion in a Viscous Fluid // J. Fluid Mechanics. 2011. V. 669. P. 527–556.
  4. Черноусько Ф.Л. Движение тела по плоскости под влиянием подвижных внутренних масс // ДАН. 2016. Т. 470. № 4. С. 406–410.
  5. Черноусько Ф.Л. Плоское движение тела под влиянием подвижных внутренних масс // Аналитическая механика, устойчивость и управление. Тр. XI Междунар. Четаевской конф. Т. 1. Казань: КНИТУ-КАИ, 2017. С. 354–361.
  6. Черноусько Ф.Л., Болотник Н.Н. Динамика мобильных систем с управляемой конфигурацией. М.: Физматлит, 2022. 464 с.
  7. Черноусько Ф.Л. Движение тела по плоскости под влиянием подвижных внутренних масс // Доклады Академии наук. Физика, технические науки. 2020. Т. 494. С. 69–74.
  8. Фигурина Т.Ю. Оптимальное управление системой материальных точек на прямой с сухим трением // Изв. РАН. ТиСУ. 2015. № 5. С. 3–9.
  9. Болотник Н.Н., Фигурина Т.Ю., Черноусько Ф.Л. Оптимальное управление прямолинейным движением системы двух тел в сопротивляющейся среде // ПММ. 2012. Т. 76. № 1. С. 3–22.
  10. Болотник Н.Н., Губко П.А., Фигурина Т.Ю. О возможности безреверсного периодического прямолинейного движения системы двух тел на шероховатой плоскости // ПММ. 2018. Т. 82. № 2. С. 138–148.
  11. Kelly S.D., Fairchild M.J., Hassing P.M., Tallapragada P. Proportional Heading Control for Planar Navigation: The Chaplygin Beanie and Fishlike Robotic Swimming // American Control Conference (ACC). Montreal, 2012. P. 4885–4890.
  12. Kelly S., Abrajan-Guerrero R., Grover J., Travers M., Choset H. Planar Motion Control, Coordination and Dynamic Entrainment in Chaplygin Beanies // Proc. ASME Dynamic Systems and Control Conference. Atlanta, 2018.
  13. Borisov A.V., Kuznetsov S.P. Regular and Chaotic Motions of a Chaplygin Sleigh Under Periodic Pulsed Torque Impacts // Regular and Chaotic Dynamics. 2016. V. 21. P. 792–803.
  14. Bizyaev I.A., Borisov A.V., Kozlov V.V., Mamaev I.S. Fermi-like Acceleration and Power-law Energy Growth in Nonholonomic Systems // Nonlinearity. 2019. V. 32. № 9. P. 3209.
  15. Dosaev M., Samsonov V., Hwang S.S. Construction of Control Algorithm in the Problem of the Planar Motion of a Friction-powered Robot with a Flywheel and an Eccentric Weight // Applied Mathematical Modelling. 2021. V. 89. P. 1517–1527.
  16. Dosaev M. Algorithm for Controlling an Inertioid Robot with a Flywheel and an Unbalance in Conditions of Restrictions on the Angular Acceleration of the Unbalance // Applied Mathematical Modelling. 2022. V. 109. P. 797–807.
  17. Досаев М.З., Климина Л.А., Самсонов В.А., Селюцкий Ю.Д. Плоскопараллельное движение робота-змеи при наличии анизотропного сухого трения и единственного управляющего сигнала // Изв. РАН. ТиСУ. 2022. № 5. С. 152–161.
  18. Zmitrowicz A. Mathematical Descriptions of Anisotropic Friction // Intern. J. Solids and Structures. 1989. V. 25. № 8. P. 837–862.
  19. Golovanov S., Klimina L., Dosaev M., Selyutskiy Y., Holub A. A Trimaran Controlled by an Internal Flywheel // 16th Intern. Conf. on Stability and Oscillations of Nonlinear Control Systems (Pyatnitskiy’s Conference). IEEE. Moscow, 2022. P. 1–2.
  20. Вильке В.Г. Об анизотропном сухом трении и неудерживающих неголономных связях // ПММ. 2008. Т. 72. Вып. 1. С. 3–12.
  21. Козлов В.В. Лагранжева механика и сухое трение // Нелинейная динамика. 2010. Т. 6. № 4. С. 855–868.
  22. Карапетян А.В., Шишков А.А. Динамика конька Чаплыгина на горизонтальной плоскости с сухим анизотропным трением // Вестн. МГУ. Сер. 1. Математика, механика. 2020. № 2. С. 61–63.
  23. Steindl A., Edelmann J., Plöchl M. Limit Cycles at Oversteer Vehicle // Nonlinear Dynamics. 2020. V. 99. № 1. P. 313–321.

Дополнительные файлы


© Л.А. Климина, Е.С. Шалимова, 2023