ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ШАГАТЕЛЬНОГО ЦИКЛА РОБОТА НА ОСНОВЕ РЕГРЕССИОННОЙ МОДЕЛИ
https://doi.org/10.34822/1999-7604-2022-4-14-22
Аннотация
Рассмотрен алгоритм ситуационного управления движениями четырехногого робота, основанный на построении и оптимизации регрессионной модели в среде Gazebo. Представлены результаты вычислительных экспериментов влияния длины и высоты шага и времени переноса ноги на снижение до минимально возможного уровня колебаний его корпуса по углам крена и тангажа. При описании поверхности отклика, предполагаемо имеющей экстремумы, применена регрессионная модель в виде полинома второго порядка, а с целью сокращения числа опытов при ее построении использован ортогональный центральный композиционный план. Описан процесс получения регрессионной модели, оценки значимости ее коэффициентов, оценки адекватности регрессионной модели виртуальной модели робота в среде Gazebo, приведены результаты оптимизации параметров шагательного цикла при помощи симплекса метода Нелдера – Мида в среде Matlab, применение которого возможно при оптимизации параметров систем управления по другим критериям.
Ключевые слова
Об авторах
Г. С. ВасильяновРоссия
ассистент, ведущий инженер научной лаборатории
E-mail: g.vasilyanov@mail.ru
А. А. Лавров
Россия
кандидат технических наук, доцент
E-mail: lavrov_aa@spbstu.ru
А. В. Лупин
Россия
старший преподаватель
E-mail: lupin_av@spbstu.ru
И. А. Малышев
Россия
старший преподаватель
E-mail: malyshev_ia@spbstu.ru
Список литературы
1. Филимонов А. Б., Филимонов Н. Б. Ситуационный подход в задачах автоматизации управления техническими объектами // Мехатроника, автоматизация, управление. 2018. Т. 19, № 9. С. 563–578. DOI 10/15787/mau.19.563-578.
2. Пикалев Я. С. Анализ существующих симуляторов робототехнических систем // Проблемы искусственного интеллекта. 2017. № 1 (4). С. 51–65.
3. Самарин В. А., Лавров А. А., Динамическое моделирование робототехнических систем в программном пакете GAZEBO // Информатика и кибернетика (ComCon-2016). СПб. : Изд-во СПбПУ, 2016. С. 56–58.
4. Васильянов Г. С., Лавров А. А., Разработка и исследование алгоритмов адаптивного управления четырехногими роботизированными платформами // Экстремальная робототехника. 2015. №. 1. С. 323–332.
5. Choi H.-Y., Park J., Lee J. Quality Engineering Optimization of Robot Casting Considering Design Robustness: Comparison with Reliability // Int J Precis Eng Manuf. 2013. Vol 14, Is. 12. P. 2157‒2163. DOI 10.1007/s12541-013-0292-7.
6. Zare S., Karimi-Nasab S., Jalalifar H. Analysis and Determination of the Behavioral Mechanism of Rock Bridges Using Experimental and Numerical Modeling of Non-Persistent Rock Joints // Int J Rock Mech Min Sci. 2021. Vol. 141. P. 104714.
7. Николаев Н. Н. Основы научных исследований на транспорте, планирование экспериментов и инженерных наблюдений. Зерноград : ФГОУ ВПО АЧГАА, 2007. 37 с.
8. Sun J., Zhang W., Dong X. Natural Frequency Prediction Method for 6R Machining Industrial Robot // Appl Sci. 2020. Vol. 10, Is. 22. P. 8138. DOI 10.3390/app10228138.
9. Завьялов В. М., Шпакова Л. Г., Шпаков М. А. Параметрическая оптимизация автоматизированного электропривода звена робота-манипулятора // Тр. Караганд. технич. ун-та. 2020. № 3 (80). С. 143–147.
10. Capelli B., Sabattini L. Human-Friendly Multi-Robot Systems: Legibility Analysis // Proceedings of the Human-Friendly Robotics, October 24‒25, 2019, Reggio Emilia, Italy. 2020. P. 15‒28.
11. Шеперд Г. М. Нейробиология. М. : Мир, 1987. Т. 2. 368 с.
12. Ивоботенко Б. А., Ильинский Н. Ф., Копылов И. П. Планирование эксперимента в электромеханике. М. : Энергия, 1975. 185 с.
13. Электронная библиотека. Ортогональные центральные композиционные планы. URL: https://libraryno.ru (дата обращения: 10.11.2022).
14. Егоров А. Е., Азаров Г. Н., Коваль А. В. Исследование устройств и систем автоматики методом планирования эксперимента / под ред. В. Г. Воронова. Харьков : Вища школа, 1986. 240 c.
Рецензия
Для цитирования:
Васильянов Г.С., Лавров А.А., Лупин А.В., Малышев И.А. ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ШАГАТЕЛЬНОГО ЦИКЛА РОБОТА НА ОСНОВЕ РЕГРЕССИОННОЙ МОДЕЛИ. Вестник кибернетики. 2022;(4 (48)):14-22. https://doi.org/10.34822/1999-7604-2022-4-14-22
For citation:
Vasilyanov G.S., Lavrov A.A., Lupin A.V., Malyshev I.A. OPTIMIZING PARAMETERS OF THE ROBOT STEPPING CYCLE BASED ON THE REGRESSION MODEL. Proceedings in Cybernetics. 2022;(4 (48)):14-22. (In Russ.) https://doi.org/10.34822/1999-7604-2022-4-14-22