Investigación sobre la Influencia de la Variación Radial del Centroide en el Movimiento del Robot Esférico
Autores: Ma, Long; Li, Minggang; Chang, Rui; Sun, Hanxu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Investigación sobre la Influencia de la Variación Radial del Centroide en el Movimiento del Robot Esférico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Mecanismo de péndulo
Esfera hueca
Centroide
Movimiento omnidireccional
Modos de conducción
Variación radial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
A través del mecanismo del péndulo dentro de la esfera, el centroide puede variar circunferencialmente, lo que permite que el robot esférico logre un movimiento flexible omnidireccional. Además, la capacidad de variación radial del centroide permite a los robots esféricos adoptar dos modos de conducción distintos: el modo de conducción tradicional de péndulo inferior y el modo de conducción de péndulo invertido. Hay dos manifestaciones de variación radial en el centroide: tener diferentes posiciones radiales del centroide y lograr movimiento radial del centroide. Centrándose en estas dos manifestaciones, se obtienen datos experimentales a través de diferentes velocidades de movimiento y diferentes pendientes de movimiento para investigar la influencia de la variación radial en el centroide sobre el movimiento de los robots esféricos. Basándose en los datos experimentales, se analizan múltiples indicadores, incluyendo velocidad de respuesta, velocidad de convergencia, estabilidad y sobreimpulso, así como capacidad de dirección, capacidad de escalada y potencia de salida. Se resume el impacto de la capacidad de variación radial del centroide en el rendimiento del control, la capacidad de locomoción y el consumo de energía de los robots esféricos, y se establece el modelo de correlación que relaciona los requisitos de movimiento con la posición radial del centroide, proporcionando una base teórica para la selección de modos de conducción y posiciones del centroide para robots esféricos que enfrentan requisitos de tarea complejos.
Descripción
A través del mecanismo del péndulo dentro de la esfera, el centroide puede variar circunferencialmente, lo que permite que el robot esférico logre un movimiento flexible omnidireccional. Además, la capacidad de variación radial del centroide permite a los robots esféricos adoptar dos modos de conducción distintos: el modo de conducción tradicional de péndulo inferior y el modo de conducción de péndulo invertido. Hay dos manifestaciones de variación radial en el centroide: tener diferentes posiciones radiales del centroide y lograr movimiento radial del centroide. Centrándose en estas dos manifestaciones, se obtienen datos experimentales a través de diferentes velocidades de movimiento y diferentes pendientes de movimiento para investigar la influencia de la variación radial en el centroide sobre el movimiento de los robots esféricos. Basándose en los datos experimentales, se analizan múltiples indicadores, incluyendo velocidad de respuesta, velocidad de convergencia, estabilidad y sobreimpulso, así como capacidad de dirección, capacidad de escalada y potencia de salida. Se resume el impacto de la capacidad de variación radial del centroide en el rendimiento del control, la capacidad de locomoción y el consumo de energía de los robots esféricos, y se establece el modelo de correlación que relaciona los requisitos de movimiento con la posición radial del centroide, proporcionando una base teórica para la selección de modos de conducción y posiciones del centroide para robots esféricos que enfrentan requisitos de tarea complejos.