Тема выпускной квалификационной работы: «Разработка модели движения робота-паука». Настоящая работа посвящена исследованию и моделированию робота-паука, синтезу информационной модели на основе математической модели, заданной в форме Лагранжа II рода. Разработке физической модели робота-паука. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1) выполнить вывод математической модели робота-паука; 2) синтезировать информационную модель робота-паука; 3) исследовать полученную информационную модель; 4) создать физическую модель и провести управление физической моделью. Информационная модель выполнена в отечественной среде динамического моделирования SimInTech. Помимо самой модели в среде был реализован пользовательский интерфейс для управления моделью и визуализации её работы. Проведена серия имитационных экспериментов, показывающих адекватность модели, а также возможности перемещения робота-паука в физическом мире. Также, реализована физическая модель робота-паука. Физическая модель показывает схожесть с данными по управлению имитационной моделью, позволяет наглядно продемонстрировать работоспособность системы. В целом, работа показывает возможности по созданию динамических транспортных систем, моделированию их движения в средах имитационного моделирования.

Subject of the graduate qualification work: "Development of a model of robot spider's motion". The present work is devoted to research and modeling of robot-spider, synthesis of information model on the basis of mathematical model set in the Lagrangian form of genus II. The development of a physical model of the spider-robot. The tasks that were solved in the course of the research: 1) perform the derivation of the mathematical model of the robot spider; 2) synthesize the information model of the robot spider; 3) investigate the obtained information model; 4) create a physical model and control the physical model. The information model was made in the domestic dynamic simulation environment SimInTech. In addition to the model itself, a user interface was implemented in the environment to control the model and visualize its operation. A series of simulation experiments were conducted to show the adequacy of the model, as well as the ability to move the spider-robot in the physical world. Also, a physical model of the robot spider is implemented. The physical model shows the similarity with the control data of the simulation model, and allows to clearly demonstrate the performance of the system.In general, the work shows the possibilities of creating dynamic transportation systems, modeling their movement in simulation modeling environments.

• Содержание
• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. Обзор литературы
  • 1.1. Обзор существующих моделей роботов-пауков
  • 1.2. Области применения роботов-пауков
  • 1.3. Принцип действия робота-паука
  • Обратная кинематика
  • Планирование движения
  • Алгоритмы обхода препятствий
  • Методы поиска пути по графу
  • Интеллектуальные алгоритмы
• ГЛАВА 2. Разработка модели робота-паука
  • 2.1. Постановка задачи
  • 2.2. Математическая модель робота-паука
  • Метрический тензор
  • Трёхиндексный символ Кристоффеля
  • Обобщённая сила
  • Общее матричное уравнение
  • Математическая модель аппарата
    • Кинетическая энергия
    • Потенциальная энергия
    • Полная механическая энергия
    • Обобщённые силы
    • Система уравнений в форме Коши
    • Матричный вид формы Коши
    • 2.3. Физическая модель
    • 2.4. Синтез информационной модели в среду динамического моделирования
    • Объект управления
    • Синтез системы управления
    • Создание графического интерфейса
• ГЛАВА 3. Тестирование информационной модели робота-паука
  • Хождение
  • Поворот
  • Самовыравнивание
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
• ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Код блоков-функций
• ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Код управления интерфейсом
• ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Информационная модель робота-паука