Моделювання засобів взаємодії багатоцільових роботизованих платформ із зовнішніми об'єктами та середовищем у процесі їх трансформації
Анотація
Встановлено, що передумовою для багатоцільових роботизованих платформ (БРП), яка зумовлює підвищення прохідності та стійкості і як наслідок – потребу у наявності в них багатофункціональних засобів взаємодії із зовнішніми об'єктами та середовищем, є передусім важко прохідні ділянки місцевості. Сьогодні в ході російсько-української війни цілком очевидним є те, що пропозиції нових принципів, технологій та ідей, які ґрунтуються на сучасних підходах у створенні БРП з підвищеними експлуатаційними властивостями, здатні забезпечити істотне їх покращення, а також розширити функціональні можливості та перелік виконуваних завдань і як наслідок – забезпечити вагому перевагу на полі бою над противником загалом. Запропоновано підхід (ідею) до застосування багатофункціональних засобів взаємодії БРП із зовнішніми об'єктами та середовищем (ЗВ БРП ЗОС), які здатні трансформуватись та виконувати невластиві їм функції для підвищення експлуатаційних властивостей (прохідності, стійкості) таких платформ. Встановлено, що найбільш перспективною технологією, яка може забезпечити реалізацію трансформації ЗВ БРП ЗОС та необхідну кількість ступенів вільності за мінімальних масогабаритних параметрів є технологія Abenics. З'ясовано, що між ЗВ БРП ЗОС (рушії та маніпулятори) є істотна функціональна різниця, адже перші призначені для забезпечення переміщення БРП у просторі, а другі – для різного роду взаємодій, як з окремими об'єктами зовнішнього середовища, так і з самим середовищем загалом, тому вони можуть мати дуже специфічні і різноманітні конструкції. Проведено аналіз та моделювання в програмному забезпеченні SolidWorks складових технології Abenics, моделювання ланки маніпулятора (рушія) БРП, моделювання кінцевого ефектора маніпулятора БРП, моделювання цілісної конструкції БРП із засобами взаємодії з зовнішніми об'єктами та середовищем, що здатні трансформуватись. Отримані в ході моделювання результати підтверджують можливість реалізації підходу щодо багатофункціональності ЗВ БРП ЗОС шляхом їх трансформації для підвищення прохідності та стійкості таких платформ. Окреслено перспективу подальших досліджень, в основу яких буде покладено розробку відповідних математичних моделей щодо опису процесу трансформації ЗВ БРП ЗОС із застосуванням технології Abenics і не тільки, а також створення математичних моделей кінематики та динаміки руху, оцінювання прохідності та стійкості новітніх БРП та подальше моделювання таких зразків в об'ємному вигляді у програмному середовищі SolidWorks.
Завантаження
Посилання
Comm, I. T. Management information systems. Solid Works Simulation (Cosmosworks). Retrieved from: http://commit.name/index.php?MainShowID=105
He Wang, Jiadong Shi, Jianzhong Wang, Hongfeng Wang, Yiming Feng, & Yu You. (2019). Design and Modeling of a Novel Transformable Land/Air Robot. International Journal of Aerospace Engineering, 10. https://doi.org/10.1155/2019/2064131
İrem, Mertyüz, Alper, K. Tanyıldızı, Beyda, Taşar, Ahmet, B. Tatar, & Oğuz Yakut. (2020). Fuhar: A Transformable Wheel-Legged Hybrid Mobile Robot. Robotics and Autonomous Systems, 133, 21. https://doi.org/10.1016/j.robot.2020.103627
Kazuki, Abe, Kenjiro, Tadakuma, & Riichiro, Tadakuma. Abenics: Active Ball Joint Mechanism With Three-DoF Based on Spherical Gear Meshings. April 2021IEEE Transactions on Robotics, 99. https://doi.org/10.1109/TRO.2021.3070124
Kinytskyi, Ya. T. (2002). Theory of mechanisms and machines: a textbook. Kyiv: Scientific Opinion, 662 p.
Kuprinenko, O. M. (2021). Problems of creating ground robotic complexes for the needs of the Armed Forces of Ukraine. Armament and military equipment. 26–34. https://doi.org/1034169/2414-0651.2021.4(32)
Satwik, Tholapu, Sudheer, A. P. & Joy, M. L. (2021). International Conference on Innovations in Mechanical Sciences (ICIMS21). IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. Kinematic Modelling and Structural Analysis of a Spherical Robot: Ball-E. IOP Publishing, 1132, 12. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1132/1/012034
Sooyoung Cho, Ho Joon Lee, & Ju Lee. (2019). Study on Multi-DOF Actuator for Improving Power Density. Energies, 12(21). https://doi.org/10.3390/en12214204
Zalypka, V. (2022). Theoretical principles and practical aspects of the theory of transformation of interaction measures with external objects and the environment for ground robot complexes. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Volume 1277, International Scientific and Theoretical Conference "Modeling and Computer Engineering in Mechanical Engineering: Theory, Practice, and Innovation" (MCEME-2022) 28/09/2022-21/10/2022 Lviv, Ukraine, 1–10. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1277/1/012002
Zalypka, V. D. (2022). Peculiarities of the creation and use of ground robotic complexes in the leading countries of the world and Ukraine. Scientific Bulletin of UNFU, 32(4), 60–65. https://doi.org/10.36930/40320410
Zalypka, V. D. (2023). Analysis and synthesis of classification features of means of interaction with external objects and the environment of multi-purpose robotic platforms for their further transformation. International Science Journal of Engineering & Agriculture, 2(2), 21–33. https://doi.org/10.46299/j.isjea.20230202.03

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.



