Phân tích dáng đi và điều khiển robot triển khai dựa trên khớp Bricard đối xứng ba chiều

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Robot gồm 6 khớp quay tạo thành khớp Bricard đối xứng ba chiều, có thể triển khai và gập lại để thay đổi chiều cao và độ mở chân. Góc khớp 0 điều khiển cấu hình robot, từ đó xác định chiều cao h và độ mở chân w. Robot có 3 động cơ DC gắn ở chân, mỗi chân có bánh xe đa hướng cho phép trượt ngang. Khi một động cơ bị khóa, hai động cơ còn lại quay đồng bộ để tạo bước đi theo hướng xác định.

 

Robot có thể thực hiện các bước đi cơ bản (deploying và folding) theo 6 hướng khác nhau bằng cách kết hợp hai bước cơ bản thành một bước tổ hợp. Tác giả xây dựng bộ sinh dáng đi bằng phương pháp tổng hợp vector, cho phép robot di chuyển theo hướng bất kỳ bằng cách chia nhỏ đường đi thành các đoạn ngắn.

 

Hệ thống điều khiển gồm máy tính chủ, vi điều khiển Arduino, cảm biến góc khớp, encoder điện từ và bộ điều khiển PID. Tác giả xây dựng sơ đồ điều khiển để chuyển đổi thông điệp nhiệm vụ thành tín hiệu PWM cho động cơ, đồng thời điều khiển cấu hình robot theo yêu cầu.

 

Thí nghiệm cho thấy robot có thể di chuyển theo đường thẳng, đường cong, vượt qua khe hẹp theo phương ngang và dọc bằng cách thay đổi cấu hình. Độ chính xác của dáng đi phụ thuộc vào độ dài bước cơ bản, có thể cải thiện bằng cách giảm độ dài bước hoặc bổ sung vòng lặp phản hồi vị trí.

 

Kết luận: Robot có khả năng biến hình lớn (tỉ lệ triển khai 39.3), phù hợp cho nhiệm vụ thăm dò không gian, cứu hộ trong môi trường chật hẹp như nhà máy hạt nhân, tòa nhà sập. Tác giả đề xuất nghiên cứu thêm về cảm biến lực hoặc thị giác để nhận diện môi trường và cải thiện độ chính xác di chuyển.