Dynamics of underwater inspection robot
Article in English
DOI:
Mariusz Giergiel
*,
Krzysztof Kurc
**,
Piotr Małka
*,
send
Tomasz Buratowski
*,
Dariusz Szybicki
**
* AGH University of Science and Technology
** Rzeszów University of Technology
Abstract
In this article authors present the problems connected with the dynamics modeling mobile robot with crawler drive. The description of the robot’s dynamic is based on the energetic method based on Lagrange equations. In order to avoid modeling problems connected with decoupling Lagrange multipliers Maggi equations are used. During the analysis and motion simulation takes into account such parameters as: slipping track-dependent deformation of the substrate and claws, strength, buoyancy robot located in the liquid, the hydrodynamic resistance force depending on the environment in which the robot works and the strength of the rolling resistance of track. Simulations of the dynamics parameters have been made and the results are shown.
Keywords
inspection robot, kinematics, mobile robot, underwater robot
Dynamika podwodnego robota inspekcyjnego
Streszczenie
W artykule przedstawiono zagadnienia związane z modelowaniem dynamiki robota mobilnego z napędem gąsienicowym. Do opisu dynamiki robota wykorzystano równania Lagrange’a. W celu wyeliminowania mnożników Lagrange’a z równań ruchu, posłużono się formalizmem Maggiego. Przeprowadzając analizę dynamiki oraz symulacje ruchu, uwzględniono takie czynniki jak: poślizg gąsienic zależny od podłoża i odkształceń szponów, siłę wyporu robota znajdującego się w cieczy, siłę oporu hydrodynamicznego zależną od środowiska, w którym pracuje robot oraz siłę oporu toczenia gąsienicy. Otrzymane wyniki zaprezentowane zostały w postaci równań matematycznych oraz wyników symulacji obrazujących parametry dynamiczne ruchu robota.
Słowa kluczowe
dynamika, robot inspekcyjny, robot mobilny, robot podwodny
Bibliography
- Burdziński Z., Teoria ruchu pojazdu gąsienicowego, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 1972.
- Dajniak H., Ciągniki teoria ruchu i konstruowanie, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 1985.
- Żylski W., Kinematyka i dynamika mobilnych robotów kołowych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 1996.
- Hartsell D.R., Putting the maverick fuel-tank inspection robot to the test, “IEEE Robotics & Automation Magazine”, vol. 6, no. 3, Feb. 1999, 54-64.
- Chodkowski A.W., Badania modelowe pojazdów gąsienicowych i kołowych, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 1982.
- Chodkowski A.W., Konstrukcja i obliczanie szybkobieżnych pojazdów gąsienicowych, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 1990.
- Documentation made available by MPWiK SA Krakow [www.wodociagi.krakow.pl].