Details

Работа посвящена исследованию алгоритмов распределения сил подгружения в реконфигурируемых транспортных робототехнических системах (РТРТС). Объектом исследования являются робототехнические системы, предназначенные для транспортировки крупногабаритных и тяжеловесных грузов, в которых ключевое значение имеет устойчивость грузовой платформы и минимизация проскальзывания приводных колес мобильных роботов. Цель работы – разработка и сравнительный анализ алгоритмов распределения сил подгружения в реконфигурируемых транспортных робототехнических системах (РТРТС), обеспечивающих максимальную суммарную силу подгружения приводных колес роботов для уменьшения вероятности их проскальзывания при соблюдении требования устойчивости грузовой платформы. В рамках исследования решены следующие задачи: 1. Проведён анализ конструкции реконфигурируемой транспортной робототехнической системы и критериев её устойчивости. 2. Разработаны два алгоритма распределения сил подгружения: - алгоритм равного распределения сил, - алгоритм индивидуального распределения, основанный на симплекс-методе. 3. Реализовано программное обеспечение для генерации тестовых конфигураций, включающее: - случайную генерацию различных форм платформ (хаотичные, круглые, прямоугольные), - моделирование расстановки мобильных роботов. 4. Проведён сравнительный анализ эффективности предложенных алгоритмов. Результаты тестирования показали, что алгоритм индивидуального распределения сил обеспечивает около 100% валидных решений и увеличение суммарной силы подгружения на 67% по сравнению с равномерным распределением. Разработанные алгоритмы распределения сил подгружения могут быть использованы при проектировании и эксплуатации транспортных робототехнических систем для транспортировки крупногабаритных и тяжеловесных грузов на производственных предприятиях и складах.

This work is devoted to the study of algorithms for distributing load forces in reconfigurable transport robotic systems (RTRTS). The object of the study is robotic systems designed to transport large and heavy loads, in which the stability of the cargo platform and minimization of slippage of the drive wheels of mobile robots are of key importance. The aim of the work is to develop and compare algorithms for distributing load forces in reconfigurable transport robotic systems (RTRTS) that ensure maximum total load force on the drive wheels of robots to reduce the likelihood of slippage while maintaining the stability of the cargo platform. The following tasks were solved as part of the research: 1. An analysis of the design of the reconfigurable transport robotic system and its stability criteria was carried out. 2. Two algorithms for distributing load forces were developed: - an algorithm for equal distribution of forces, - an individual distribution algorithm based on the simplex method. 3. Software for generating test configurations was implemented, including: - random generation of various platform shapes (chaotic, round, rectangular), - simulation of the placement of mobile robots. 4. A comparative analysis of the effectiveness of the proposed algorithms was conducted. The test results showed that the individual force distribution algorithm provides approximately 100% valid solutions and increases the total lifting force by 67% compared to uniform distribution. The developed algorithms for distributing lifting forces can be used in the design and operation of transport robot systems for transporting large and heavy loads at manufacturing enterprises and warehouses.