Розробка фізичної моделі пристрою для транспортування малогабаритних вантажів

Автор(и)

  • O. Y. Zarivnyi Національний університет біоресурсів і природокористування України
  • Y. O. Romasevich Національний університет біоресурсів і природокористування України

DOI:

https://doi.org/10.31548/dopovidi6(106).2023.024

Ключові слова:

двоколісний пристрій, фізична модель, керування рухом, нестійка динамічна система

Анотація

У роботі описано процес створення фізичної моделі (прототипу) пристрою для транспортування малогабаритних вантажів, яка дає змогу перевіряти роботу алгоритмів стабілізації та керуванням руху даного класу пристроїв. Розроблено CAD-модель модель пристрою та на її основі проведено збірку фізичної моделі пристрою. На базі мікроконтролера STM32 розроблено систему стабілізації положення пристрою, яка отримує сенсорну інформацію від акселерометра і гіроскопа. Розроблено програмний код опитування та обробки даних з датчиків та керування приводами. Проведені тестові випробування і збір даних при стабілізації положення пристрою. Виконано короткий аналіз даних та вказано перспективи подальших досліджень у даному напрямку.

Посилання

Chiraz J. B., Seddik, Hassene. (2021). Design of a PID optimized neural networks and PD fuzzy logic controllers for a two-wheeled mobile robot. Asian Journal of Control. Vol 23. P. 23-41.doi: 10.1002/asjc.2356.

Guo L., Ali S., Rizvi A., Lin Z. (2020). Optimal Control of a Two-Wheeled Self-Balancing Robot by Reinforcement Q-learning. 16th International Conference on Control & Automation. P. 1-20. doi: 10.1109/icca51439.2020.9264485.

Jeyed A., Ali J. (2020). A nonlinear optimal control based on the SDRE technique for the two-wheeled self-balancing robot. Australian Journal of Mechanical Engineering. P. 1–9. doi: 10.1080/14484846.2020.1745733.

Li-Gang L., Ming X. (2019). Nonlinear Control of Two-Wheeled Robot Based on Novel Analysis and Design of SDRE Scheme. Transactions on Control Systems Technology. P. 1-9. doi: 10.1109/TCST.2019.2899802.

Komor D., Roman R., Precup R., David R., Pamfilii I. (2020). Models of Two-Wheeled Mobile Robots with Experimental Validation. 14th International Symposium on Applied Computational Intelligence and Informatics. P. 211-216. doi: 10.1109/SACI49304.2020.9118823.

Faruk Ü. (2021). Proportional control moment gyroscope for two-wheeled self-balancing robot. Journal of Vibration and Control. P. 1-9. doi: 10.1177/10775463211009988.

Kim S., Kwon S.J. (2020). Robust transition control of underactuated two-wheeled self-balancing vehicle with semi-online dynamic trajectory planning. Mechatronics, Vol 68. 102366 doi: 10.1016/j.mechatronics.2020.102366.

Flavius-Catalin P., Szeidert I., Ioan F., Vasar C. (2021). Two-Wheeled Self-Balancing Robot. 2021. 15th International Symposium on Applied Computational Intelligence and Informatics. doi: 10.1109/saci51354.2021.9465568.

Ngoc K.V., Hong Q. N. (2021). Design Low-Order Robust Controller for Self-Balancing Two-Wheel Vehicle. Hindawi, Mathematical Problems in Engineering. P. 1-22. doi: 10.115520216693807.

Zambella G., Monteleone S., Alarcón E., Negrello F., Lentini G., Caporale D., Grioli G., Garabini M., Catalano M., Bicchi A. (2020). An Integrated Dynamic Fall Protection and Recovery System for Two Wheeled Humanoids. Robotics and Automation Letters. Vol. 5, NO. 2. P. 2138 – 2145. doi: 10.1109/LRA.2020.2970951.

Yisheng G., Zhaoheng Z., Daye C., Tao Z., Haifei Z., Li H. (2021). Kinematic Modeling, Analysis, and Verification of an Essboard-Like Robot. Transactions on Mechatronics. 864-875. doi: 10.1109/TMECH.2020.3009421.

Tofigh M.A., Mahjoob M.J., Hanachi M.R., Ayati M. (2021). Fractional sliding mode control for an autonomous two-wheeled vehicle equipped with an innovative gyroscopic actuator. Robotics and Autonomous Systems. 103756. doi: 10.1016/j.robot.2021.103756.

Tian D., Tai Y., Ma Z. (2020). Control of Different-Axis Two-Wheeled Self-Balancing Vehicles. 158840. doi: 10.1109/access.2020.3019538.

Chih-Hung G., Long-Ping Z., Yu-Hua C. (2021). Self-Balancing Two-Wheeled Robot Featuring Intelligent End-to-End Deep Visual-Steering. Transactions on Mechatronics. P. 1-10. doi: 10.1109/TMECH.2020.3036579.

Liu Z., Suo C., Liu Y., Shen Y., Qiao Z., Wei H. (2020). Deep Learning-Based Localization and Perception Systems: Approaches for Autonomous Cargo Transportation Vehicles in Large-Scale, Semiclosed Environments. Robotics & Automation Magazine. P. 1-10. doi: 10.1109/MRA.2020.2977290.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-12-20

Номер

№ 6/106 (2023)

Розділ

Техніка і автоматика Agriculture 4.0

Ліцензія

Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).