МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ РОБОТА-ТЯГАЧА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ САМОЛЕТОВ ПО АЭРОДРОМУ

Буксировка самолетов обеспечивает эффективное функционирование современного аэродрома, в том числе военного. В военной авиации при тревоге оперативность и слаженность работы тягачей является крайне важной задачей. Статья посвящена решению актуальной задачи автоматизации процесса буксировки летательных аппаратов по территории аэродромов. В работе представлено описание конструкции трехколесного мобильного робота с двумя независимыми ведущими колесами, предназначенного для транспортировки самолетов на аэродромах. Ведущие колеса находятся позади центра масс, что обеспечивает устойчивое прямолинейное движение робота при любых скоростях. Робот совершает движение по горизонтальной плоскости вдоль нанесенной на нее контрастной полосы. Сенсорная система робота представлена оптронной матрицей, включающей две оптронные линейки. Определены критерии конструктивных параметров робота, обеспечивающие его устойчивость при движении по заданной траектории. Приведена расчетная схема трехколесного робота, как системы трех абсолютно твёрдых тел, одним из которых является платформа совместно с оптронной матрицей и электроприводами, двумя другими - ведущие колеса. В математической модели робота приняты следующие допущения: робот рассматривается как система абсолютно твердых тел, движение осуществляется без проскальзывания ведомым колесом вперед. Робот имеет четыре степени свободы. Составлены уравнения динамики движения робота с двумя независимыми ведущими колесами по горизонтальной шероховатой плоскости, при этом использованы формы уравнений Маджи для электромеханических систем с неголономными связями. Предполагается модель сухого трения Кулона. Определены также условия устойчивого движения колесного робота без поперечного проскаль-зывания ведущих колес.

самолет, мобильный робот, тягач, аэродром, моделирование, aircraft, mobile robot, tractor, airfield, modeling

1. Разработка робота-тягача для транспортировки самолетов по аэродрому / Д.В. Афонин, Е.Н. Политов, Е.А. Тимофеев // Наука молодых - будущее России: сборник научных статей 2-й Международной научной конференции перспективных разработок молодых ученых (13-14 декабря 2017 года). Курск, 2017, Т.5. С. 14-18.

2. Мартыненко Ю. Г. , Управление движением мобильных колёсных роботов // Фундамент. и прикл. матем., 11:8 (2005), 29-80; J. Math. Sci., 147:2 (2007), 6569-6606.

3. Vorochaeva L.Y., Yatsun S.F. Mathematical simulation of the controlled motion of the five-link wheeled jumping robot. Journal of Computer and Systems Sciences International. 2015. Т. 54. № 4. Р. 567-592.

4. Ворочаева Л.Ю., Яцун С.Ф. Математическое моделирование управляемого движения колесного пятизвенного прыгающего робота // Известия Российской академии наук. Теория и системы управления. 2015. № 4. С. 68.

5. Яцун С.Ф., Безмен П.А. Модель движения мобильной шестиколесной системы // Известия Юго-Западного государственного университета. 2014. № 3 (54). С. 105-111.

6. Математическое моделирование динамики движения двухколесного транспортного средства (ДТС) в фазе торможения переднего колеса / Д. Туладхар, И.В. Лупехина, С.Ф. Яцун, Е.Н. Политов // Естественные и технические науки. 2010. №6. С. 578-581.

7. Исследование динамики движения двухколесного транспортного средства (ДТС) в фазе торможения переднего колеса/ Д. Туладхар, И.В. Лупехина, С.Ф. Яцун, Е.Н. Политов // Известия Юго-Западного государственного университета. 2011. № 1 (34). С. 10-17.

8. Результаты экспериментальных исследований динамики антиблокировочной тормозной системы двухколесного транспортного средства / С.Ф. Яцун, Е.Н. Политов, Е.С. Тарасова, И.В. Лупехина // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2014. № S4, С. 22-24.

9. Управляемое движение мобильных роботов по произвольно ориентированным в пространстве поверхностям / В. Г. Градецкий, В. Б. Вешников, С. В. Калиниченко, Л. Н. Кравчук. М.: Наука, 2001. С. 26-91, 275-294, 158.

10. Бартенев В.В., Яцун С.Ф. Применение алгоритмов нечеткой логики в автоматических системах управления // Вибрационные машины и технологии: сборник научных трудов международной конференции. Курск, 2008. С. 812-820.

11. Бартенев В.В., Яцун С.Ф. Повышение качества функционирования комбинированного нечеткого регулятора системы управления движением на базе применения нейтрософской логики // Интегрированные модели и мягкие вычисления: сборник научных трудов 5-й международной научно-практической конференции. М.: Физматлит, 2009. Ч. 2. С. 799-807.

12. Бартенев В.В., Яцун С.Ф. Динамика управляемого движения мобильных колесных роботов по сигналу оптронной матрицы // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2009. №5(2). С. 254-259.

13. Бартенев В.В., Яцун С.Ф. Анализ методов управления движением мобильных колесных роботов по заданной траектории // Управляемые вибрационные технологии и машины: сборник научных трудов международной конференции. Курск, 2012. С. 144-152.

14. С Яцун.Ф., Безмен П.А., Казарян К.Г. Принципы работы системы автоматического управления движением шестиколесного робота // Естественные и технические науки. 2014. № 2 (70). С. 167-171.