Динамика управляемого пространственного движения трехзвенного аппарата с электромеханическим приводом по заданной траектории тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.06 ВАК РФ

Поляков, Роман Юрьевич АВТОР
кандидата технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Курск МЕСТО ЗАЩИТЫ
2014 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.02.06 КОД ВАК РФ
Автореферат по механике на тему «Динамика управляемого пространственного движения трехзвенного аппарата с электромеханическим приводом по заданной траектории»
 
Автореферат диссертации на тему "Динамика управляемого пространственного движения трехзвенного аппарата с электромеханическим приводом по заданной траектории"

На правах рукописи

Поляков Роман Юрьевич

ДИНАМИКА УПРАВЛЯЕМОГО ПРОСТРАНСТВЕННОГО

ДВИЖЕНИЯ ТРЕХЗВЕННОГО АППАРАТА С ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ ПО ЗАДАННОЙ ТРАЕКТОРИИ

Специальность 01.02.06 - Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Курск-20)4

005559423

005559423

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Юго-Западный государственный университет»

Научный руководитель доктор технических наук,

профессор, заслуженный деятель науки РФ Яцун Сергей Федорович

Официальные оппоненты: Чернышев Владимир Иванович, доктор

технических наук, профессор, Госуниверситет -УНПК (г. Орел), профессор кафедры «Мехатроника и международный инжиниринг»

Шохин Александр Евгеньевич, кандидат технических наук, Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (г. Москва), старший научный сотрудник

Ведущая организация Военный учебно-научный центр военно-

воздушных сил «Военно-воздушная академия им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж)

Защита состоится 26 декабря 2014 г. в 12.00 на заседании диссертационного

совета

Д 212.105.01 при Юго-Западном государственном университете но адресу:

305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября, д. 94.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Юго-Западного

государственного университета.

Автореферат разослан «19» ноября 2014г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.105.01

Лушников Борис Владимирович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В последние годы для создания высокоэффективных роботов, в том числе и малогабаритных летательных аппаратов, все чаще используются результаты исследования реальных биологических прототипов. Имитация и копирование принципов поведения живых организмов позволяет создавать мобильные устройства, обладающие уникальными свойствами, которые находят конкретное практическое применение. Например, создание нового класса небольших аппаратов, имитирующих движение насекомых, а именно к таким устройствам относятся инсектоптеры, открывает новые возможности для средств мониторинга окружающей среды и разведки местности с использованием диагностической и информационной микро-, фото- или видеоаппаратуры. Инсектоптеры обладают рядом достоинств, таких как малая масса при существенной массе полезной нагрузки, компактность и маневренность. Особенно эффективным является применение таких аппаратов в режимах автономного полета для выполнения задач мониторинга окружающей среды и чрезвычайных ситуаций.

Разработку и создание таких устройств удобно выполнять на основе исследований, посвященных изучению движения мобильных многозвенных электромеханических систем. Как показывает практика создания таких устройств, для выбора и оптимального определения параметров робота необходимо применять современные средства проектирования, основанные на математических моделях, описывающих динамические процессы, возникающие при движении устройств с учетом взаимодействия с окружающей средой, а также свойств электропривода и особенностей систем автоматического управления.

В области изучения движения насекомых известны работы многих отечественных и зарубежных исследователей, в том числе: Тихомирова М.К., Бродского А.К., Захватанна К.А., Голубева В.В., Гришаева A.A., Киселева В.А. Селиванова, Н.П.,Рябова A.B., Tommaso Bresciani, Waite G., Сунн-Джо Чанг (Soon-Jo Chung), Адитья А. Паранджэйп (Aditya A. Paranjape), Hoa Кована и др. Исследование режимов движения мобильных многозвенных систем основывается на работах Ф.Л. Черноусько, H.H. Болотника, Т.Ю. Фигуриной, В.Г. Градецкого, Ю.Г. Мартыненко, A.A. Иванова, А.П. Карпенко, А. Хиросе, К. Циммермана, И.Зейдисаи других.

Дальнейшее распространение и развитие этого важного направления сдерживается из-за отсутствия методов расчета, теоретических основ и инструментальных средств проектирования, построенных на математических моделях адекватно, описывающих основные режимы движения инсектоптера. При этом особое внимание необходимо уделить моделированию режимов движения устройства при наличии возмущающей ветровой нагрузки, связанных с быстрым взлетом, разгоном, зависанием и выходом на заданный уровень высоты и скорости, которые на сегодняшний день изучены недостаточно.

Именно здесь скрываются резервы повышения эффективности и быстродействия микророботов.

Поэтому исследования, посвященные дальнейшему совершенствованию роботов-инсектоптеров на основе создания аппарата для математического моделирования режимов движения и навесного оборудования, являются актуальными.

Объектом исследования является трехзвенный робот-инсектоптер с двумя колеблющимися звеньями, выполняющими роль крыльев, оснащенный электроприводом, трансмиссией и средствами управления движением объекта по заданной траектории.

Предметом исследования являются динамические процессы, протекающие в управляемой трехзвенной электромеханической системе в различных режимах движения.

Целью диссертационной работы является совершенствование роботов-инсектоптеров на основе изучения закономерностей пространственного движения трехзвенной электромеханической системы при наличии возмущающих воздействий.

Основные задачи исследования.

1. Разработка математических моделей, описывающих динамику управляемого движения мобильного робота при движении по заданным траекториям, с учетом свойств электроприводов, кинематики преобразования вращательного движения электродвигателя в колебания звеньев, алгоритмов формирования управляющих напряжений и внешних периодических воздействий.

2. Создание математической модели, описывающей взаимодействие внешних звеньев трехзвенника под действием управляемого электропривода с окружающей средой.

3. Разработка алгоритмов интегрирования системы дифференциальных уравнений движения мобильного трехзвенника с учетом пространственной кинематики, вида заданной траектории движения и выбранной стратегии управления.

4. Разработка программного комплекса и инструментальных средств проектирования робота на основе пространственной математической модели мобильного трехзвенника.

5. Разработка и изготовление прототипа мобильного трехзвенника и проведение экспериментальных исследований.

6. Сравнение экспериментальных данных с теоретическими, полученными на математической модели мобильного трехзвенника.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались различные разделы теоретической механики, теории механизмов и машин, методы математического моделирования динамических систем, методы оптимального проектирования, основанные на многомерном зондировании

пространства. При создании программных продуктов использованы математические пакеты МаЛСАБ, Ма^аЬ/БнпиПпк, ЗоНсШогкв.

Достоверность научных положений и результатов. Основные научные результаты диссертации получены на основе математического аппарата теоретической механики, а также методов экспериментальных исследований. Результаты экспериментальных исследований согласуются с теоретическими результатами не превышая отклонения 5-10%.

Научная новизна работы заключается в разработке:

- математических моделей, описывающих динамику управляемого движения мобильного робота при движении по заданным траекториям, с учетом свойств электроприводов, эффектов взаимодействия крыла с окружающей средой, кинематики преобразования вращательного движения электродвигателя в колебания звеньев, алгоритмов формирования управляющих напряжений и внешних периодических воздействий.

схемы робота-инсектоптера как трехзвенной мобильной электромеханической системы, в которой учитываются изменения направления вектора подъемных сил, возникающих за счет двухкоординатного поворота внешних звеньев робота.

- принципов формирования подъемной силы на основе асимметрии площади крыла и скорости его движения и определения точки приложения приведенной подъемной силы на подвижном звене.

- математической модели, описывающей пространственное движение робота, основанной на упрощенном представлении летающего робота в виде системы трех твердых недеформируемых тел, связанных между цилиндрическими двух координатными шарнирами, свойств электроприводов и эффектов взаимодействия звеньев робота с воздушной средой.

- научном обосновании методики определения кинематических и динамических параметров, обеспечивающих заданные режимы движения робота по траектории.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель трехзвенной электромеханической системы при движении по заданным траекториям, с учетом свойств электроприводов, кинематики вращения корпуса, алгоритмов формирования управляющих воздействий и действия ветровой нагрузки.

2. Принципы формирования подъемной силы на основе асимметрии площади крыла и скорости его движения и определения точки приложения приведенной подъемной силы на подвижном крыле.

3. Зависимости средней подъемной силы и скорости робота от коэффициента асимметрии площади внешних звеньев и амплитуды колебаний корпуса инсектоптера от частоты внешнего возмущающего воздействия в режиме зависания, позволившие выявить область параметров пропорционального регулятора, обеспечивающие значительное снижение амплитуды отклонения корпуса.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, насчитывающего 81 наименований. Основная часть работы изложена на 132 страницах машинописного текста.

Практическая ценность работы состоит в разработке инструментальных средств проектирования робота-иисектоптера, создание экспериментального образца, управляемого системой автономного автоматического управления на основе разработанных в работе алгоритмов управления движением робота в режимах зависания, взлета и посадки. Образец робота может быть использован для проведения экспериментальных исследований в рамках решения задач мониторинга. Созданные методики расчета и инструментальные средства проектирования инсектоптеров могут применяться при проектировании сервисных роботов, роботов для работы в условиях чрезвычайных ситуаций, а также могут применяться в учебном процессе. Результаты проведенных в работе исследований использованы при выполнении гранта РФФИ №08-08-00438-а, в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы, гранта РНФ 14-39-00008 2014г.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на вузовских научных конференциях студентов и аспирантов в области научных исследований на кафедре теоретической механики и мехатроники (г. Курск, 2013, 2014), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современные технологии обеспечения гражданской обороны и ликвидации последствий стихийных бедствий» (г. Воронеж, 2013), II всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Проблемы безопасности при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций» (г. Воронеж, 2013), VIII Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы науки» (Москва, 2013), XIV Всероссийской научно-технической конференции и школы молодых ученых, аспирантов и студентов «Авиакосмические технологии (АКТ-2013)» (Воронеж), на семинаре кафедры мехатроники и международного инжиниринга Госуниверситет — УНПК (г. Орел, 2014).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 научных работ в том числе: 7 статей (из них 3 статьи в изданиях, рекомендованных перечнем ВАК РФ).

Во введении обоснована актуальность темы, формулируется цель и задачи исследования.

В первой главе рассмотрены различные типы многозвенных роботов, приведена структура исполнительных систем роботов, проведен анализ существующих математических моделей модулей роботов, выявлены проблемы, сдерживающие дальнейшее развитие инсектоптеров. Сформулированы актуальность темы исследований, решаемая проблема, цели и задачи диссертации.

Во второй главе описана математическая модель движения инсектогггера на основе модели трехзвенной электромеханической системы с колебательным движением внешних звеньев, приводящих к формированию вибрационных эффектов, индуцирующих как подъемную силу, так и силу тяги, реализуемую за счет использования эффекта «асимметрии» формы крыла и скорости. Особое внимание уделено математическому описанию свойств электроприводов, кинематики вращения корпуса, алгоритмов формирования управляющих напряжений VI внешних периодических возмущений.

Робот рассматривается в виде управляемой электромеханической системы, состоящей из трех звеньев. Схема устройства приведена на рис. 1. Рассматриваемая электромеханическая система имеет 12 степеней свободы (8 механических и 4 электрических). Положение центрального звена 2 описывается шестью обобщенными координатами, две обобщенные координаты, имеют внешние звенья 1, 3 (крылья). Предполагается, что крылья прикреплены к корпусу с помощью цилиндрических шарниров. В этих шарнирах установлены управляемые электроприводы, позволяющие поворачивать крылья относительно корпуса на заданные углы по двум координатам, поэтому токи, поступающие на обмотки электрических двигателей, приводящих в движение внешние звенья также являются обобщенными координатами (4 электрические степени свободы).

Так как цилиндрические шарниры имеют возможность поворачиваться относительно корпуса на некоторый угол, то такое свойство шарниров позволяет моделировать сложный характер движения внешних звеньев. В частности, получение траектории типа «восьмерка». Именно такое движение присуще большинству крыльев насекомых.

В работе сделано допущение того, что на данном этапе исследований стреловидность крыла является постоянной величиной.

Для получения математической модели рассмотрим рис. 1, на котором представлена расчетная схема инсектоптера. Движение такого объекта происходит в абсолютной системе координат ОХ\'2. С корпусом (второе звено трехзвенника) связана относительная, подвижная система координат С2Х2 начало которой совпадает с центром тяжести корпуса С;, Ось С2Х2 такой системы координат направлена параллельно продольной оси корпуса, ось С2У2, направлена перпендикулярно плоскости С2Х272, а ось С212 - перпендикулярно плоскости С2Х2У2. Плоскость С2Х{12 является плоскостью симметрии корпуса.

Со звеньями 1, 3 связаны системы координат О^У^, (¡=1,3), причем оси ОХ1 совпадают с осями вращения внешних звеньев, а оси О, К, принадлежат плоскости крыльев и проходят через точки Сг

При всех изменениях положения робота относительно абсолютной системы координат ОХУ2, как линейных, так и угловых, связанные системы координат перемещаются вместе с ним.

Положение центра масс корпуса (звено 2) инсектоптера в пространстве относительно неподвижной системы координат однозначно определяется

радиус-вектором Кс:={ X, У, Ориентация корпуса в пространстве задается самолетными углами, определяющими вектор © = (<р, у/, 0)т.

Рис. 1. Расчетная схема трехзвенного инсектоптера

Трехзвенник движется в пространстве под действием сил, возникающих в результате взаимодействия элементов системы с окружающей средой ,Д и сил веса п^

Для получения системы дифференциальных уравнений воспользуемся теоремой об изменении количества движения механической системы.

Дифференциальное уравнение, описывающее движение центра масс в неподвижной системе координат, в векторной форме принимает вид:

Ст, +т2 + +Тг«Гпгс^")

+ т3(Т20ТГгсгсГ + ТпТ„гС1„т) = + Ти7]0ГГ + ТпТ^

Если предположить, что масса внешних звеньев значительно меньше массы корпуса и привести подъемные силы F¡ к корпусу, то в проекциях на оси неподвижной системы координат получим систему уравнений:

Xw, = (sin у/sin $j + cos^cos^sin 9)~YtFl dt dus

—— = (cos £>sin ц/ sin в - cos у/ sin) • £ F.

(2)

dt

da;

—— = cos<pcosв■'£,Fl

Ж

Представленная система дифференциальных уравнений (2) описывает изменение обобщенных координат, определяющих положение центра масс в пространстве под действием подъемных сил и сил веса.

Далее рассматривается вращательное движение системы относительно центра масс. Для описания такого движения воспользуемся теоремой об изменении кинетического момента, которую запишем в виде:

dt

Кинетический момент /-го элемента механической системы Ь, определяется тензором инерции и абсолютной угловой скоростью. Сумма моментов внешних сил задается силами, возникающими в результате взаимодействия внешних звеньев (крыльев) и хвостового оперения с окружающей средой.

Определим векторы угловых скоростей во второй системе координат.

Вектор абсолютной угловой скорости П.'"'крыльев (1=1, 3) представим в виде векторной суммы:

где:

яг„

(о,

вектор угловой скорости корпуса, определенный через

проекции на оси системы координат С;Х2У:2:, О

© - вектор угловой скорости крыльев 1=1, 3, определённый через

га

проекции на оси системы координат О.Х^У^,,

(О = & - проекции векторов угловых скоростей крыльев на оси 02Х:, 04Х4.

со,

О О

пк,

вектор угловой скорости крыла в системе координат

Определим векторы угловых скоростей во второй системе координат. йг(2) = Тг -Щ{1}- вектор угловой скорости крыльев в проекциях на оси системы координат СгХгУг^г- Т ¡2 -матрицы перехода из / -й систем координат во вторую. Тогда

0)г Х1 0)Z2 sin а tor + ¿у,sin a Л 2 Zi

п;" = + 0 = a>12

6)Z2 oj22 cos a coZ2 + ¿у . cos a

Подставляя значения кинетического момента системы в предположении о малости масс внешних звеньев, найдем соответствующие соотношения, отражающие теорему об изменении кинетического момента в проекциях на связанную систему координат:

ij'a>t +о\й)г(г- -,г) = Мх2

• J,cay + о)хофх ~J2)= MS2 (3)

J'o>I + й)/оу (jy-J')= М,2

Формулы (2) и (3) с учетом кинематических уравнений Эйлера образуют систему дифференциальных уравнений, описывающих движение робота в пространстве. Далее сформулированы задачи, решение которых можно получить, пользуясь полученной математической моделью робота-инсектоптера.

1) Определение значений обобщенных координат вектора q = q(t) в различные моменты времени при известном векторе моментов М, являющихся функциями времени или вектора 0 =

Для решения данной задачи, т.е. нахождения значений всех обобщенных координат вектора q, необходимо произвести интегрирование системы дифференциальных уравнений (2,3).

2) Определение значений компонентов вектора моментов М, необходимых для достижения определенного положения робота в пространстве, задаваемого вектором q = q(t), т.е. решение обратной задачи.

В третьей главе представлены результаты исследования различных режимов движения робота-инсектоптера, выполненные на основе разработанной ранее математической модели движения. Здесь сформулированы условия стабилизации положения робота для ПИД-регулятора при наличии как внешних периодических возмущающих воздействий, так и без них, описан режим взлета робота из нулевых начальных условий, полета по горизонтальной плоскости,

посадки и предложен алгоритм управления автономным полетом робота. В этом частном случае положение звеньев механизма относительно абсолютной системы координат описывается редуцированным вектором обобщённых координат:

Я = (?, Яг Яъ Ча ЯзУ (4)

где <71=Хс2, Яг=Усг ~ координаты центра масс звена 2 относительно Оху, д3=Фь (?4=ф2 и ¡75=фз - углы поворота звеньев.

Рис. 2. Кинематическая схема трехзвенника

Объект упрадлешр

~(р1 -фг

-Ха - Га

Рис. 3. Структурная схема системы управления движением внешних звеньев (крыльев) по ошибкам угловых перемещений.

В работе изучается движение объекта для различных стратегий управления. На рис. 3 для примера, показана система управления замкнутого типа при использовании обратных связей по углам поворота внешних звеньев трехзвенника.

Далее на рис. 4, 5, 6 представлены результаты математического моделирования движения орнитоптера при взлете. На рис. 4 показаны зависимости изменения углов поворота звеньев от времени. Хорошо виден асимметричный характер движения звеньев: вниз звенья движутся значительно

быстрее, чем вверх. Это связано с тем, что площадь крыла изменяется в зависимости от углов наклона крыльев. На рис. 5 показана зависимость перемещения центра масс звеньев по оси Ох.

,т/2

1

3.

<Рг (

-я72

\

ш /ш I

ш I

0.5

Хл

Хс2 а ХсЗ

-0.5

/V у* 1

1

Рис. 4. График изменения углов <Р„<Рз

Рис. 5. График перемещения центра звеньев по оси Ох

На рис. 6 представлены зависимости перемещения центров масс трех звеньев робота от времени. Также изучалось влияние модуля управляющих моментов. Установлено, что с ростом модуля моментов возрастает средняя скорость взлёта.

м 0.4

Ь* -0.2

4 6 8 /

Рис. 6. График перемещения центра масс трех звеньев орнитоптера

Сравнение графиков показывает, что рост модуля управляющих моментов приводит к значительному росту средней скорости подъема робота, но эта зависимость не пропорциональная. Таким образом, полученные результаты показывают работоспособность созданной модели, описывающей движение многозвенного робота.

В четвертой главе построена математическая модель робота с двумя электроприводами, с учетом кинематики вращательного движения, алгоритмов формирования управляющих напряжений, внешнего периодического воздействия, проведено моделирование движения робота по пространственной траектории. Определены требования, и обосновывается структура системы

слежения за траекторией. Особое внимание уделяется определению оптимальных параметров изучаемой системы. Для этого использована стратегия оптимального планирования вычислительного эксперимента. Вычислительный эксперимент выполнялся в трехмерном пространстве варьируемых параметров. Поверхность отклика получена в виде гладкой поверхности второг о порядка. На этой поверхности путем решения задачи нелинейного программирования решалась задача определения оптимальных параметров.

В качестве примера на рис. 7 представлена поверхность функции отклика и линии равного уровня в пространстве варьируемых факторов при

фиксировании третьего фактора в точке оптимума.

201510500 5 10 15 2С

М12

Рис. 7. Линии равного уровня функции отклика в пространстве параметров X] и Х2 при Хз=Хзор1

На основе проведённого анализа и моделирования движения трехзвенника была разработана конструкция, которая состоит из однозвенных крыльев, которые позволяют крылу робота изменять площадь при движении вверх и вниз под действием сил на него и корпуса в пассивном режиме. ЗЭ-схема и общий вид прототипа инсектоптера представлен на рис. 8. Особенностью прототипа является применение одного привода, установленного на корпусе робота, трансмиссия которого обеспечивает колебания крыльев синхронно в оппозитном режиме.

Основные параметры робота: вес корпуса Ш1=0.02 кг; размах крыльев /=0.35 м. Максимальное тяговое усилие Т=0,2 Н.

Рис. 8. ЗБ-схема прототипа робота-инсектоптера

Рис. 9. Общий вид прототипа робота-инсектоптера

Разработана методика экспериментальных исследований, выполненных на базе прототипа робота-инсектоптера. Описываются основные блоки его структуры, строится система автоматического управления, формулируются принципы и разрабатывается система локальной навигации.

Результаты экспериментов сравнивались с теоретическими данными и подтвердили адекватность предложенных моделей.

В заключении приведены основные результаты диссертация, полученные в ходе выполненных теоретических и экспериментальных исследований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

На основе проведенных исследований и обобщений в диссертации получены следующие научные и практические результаты:

1. Проведен анализ и научно обоснована возможность применения мобильных роботов с машущим крылом для перемещения в воздушной среде.

2. Предложена схема инсектоптера как трехзвенной мобильной электромеханической системы, в которой учитываются изменения направления вектора подъемных сил, возникающих за счет двухкоординатного поворота крыла инсектоптера.

3. Предложена и экспериментально подтверждена гипотеза формирования подъемной силы на основе асимметрии площади крыла и скорости его движения. Определена точка приложения приведенной подъемной силы на подвижном крыле.

4. Разработана математическая модель, описывающая пространственное движение орнитоптера, основанная на упрощенном представлении летающего робота в виде системы трех твердых недеформируемых тел, связанных между цилиндрическими двухкоординатными шарнирами, свойств электроприводов и эффектов взаимодействия крыльев с воздушной средой.

5. С помощью методов математического моделирования выполнено изучение различных режимов движения, при котором крылья робота двигаются как синхронно, так и асинхронно. Представлена последовательность движения звеньев крыла робота, а также результаты численного моделирования.

6. Предложен алгоритм решения системы дифференциальных уравнений, описывающих движение трехзвенной системы с учетом изменяемой по величине и направлению системы подъемных сил, свойств электропривода и получена область параметров, определяющих оптимальную работу приводов в различных режимах.

7. Научно обоснована методика параметрической оптимизации, основанная на проведении вычислительного эксперимента по плану Рехтшафнера. Разработан программный комплекс, позволяющий определить оптимальные параметры робота и параметры регулятора системы управления в зависимости от задаваемых исходных параметров.

8. Изучены основные закономерности движения мобильной многозвенной системы в режимах вертикального взлета, посадки, движения по заданной траектории и выявлен нелинейный характер зависимостей, показана возможность их аппроксимации полиномом второго порядка.

9. Выполнен анализ динамических эффектов, возникающих при движении инсектоптера, установлены зависимости влияния параметров робота на характер движения как для непрерывной, так и дискретной передаточных функций.

10. Разработан и изготовлен прототип робота и его основных модулей. Спроектирована и изготовлена система автоматического управления. Выполнено экспериментальное исследование основных характеристик,

определяющих характер движения прототипа. Сравнение с экспериментальными данными показывает удовлетворительную сходимость.

11. Разработан и построен аэровизуальный комплекс для мониторинга окружающей среды на основе инсектоптера, проведены натурные испытания, подтвердившие адекватность построенных математических моделей.

СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в рецензируемых научных журналах и изданиях:

1. Поляков, Р.Ю. Изучение движения взлета летающего робота с машущим крылом [Текст] / Р.Ю. Поляков, C.B. Ефимов, Р.И. Праслов // Вестник Воронежского института МВД России. - 2014. - №3. - С. 90-97.

2. Поляков, Р.Ю. Исследование управляемого синхронного движения летающего многозвенного робота [Текст] / Р.Ю. Поляков, C.B. Ефимов, Н.В. Мозговой // Электротехнические комплексы и системы управлении. - 2014. -№3.-С. 28-33.

3. Поляков, Р.Ю. Исследование движения летающего робота с машущим крылом при взлете [Текст] / Р.Ю. Поляков, C.B. Ефимов, Н.В. Мозговой // Электротехнические комплексы и системы управления. - 2014. -№3.-С. 41-45.

Научные работы в других изданиях

4. Поляков, Р.Ю. Современные технологии предупреждения и ликвидации лесных пожаров на примере Воронежской области [Текст] / Р.Ю. Поляков, Н.В. Мозговой // Вестник Воронежского института ГПС МЧС России. 2012. - № 4(5) - С. 31-33.

5. Поляков, Р.Ю. Разработка летательных робототехнических средств для мониторинга окружающей среды на основе бионических идей // Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций: материалы XIII научно-практической конференции. - М.: ФКУ Центр «Антистихия» МЧС России. 2014. - С. 101-102.

6. Поляков, Р.Ю. Моделирование движения пятизвенного летающего робота применяемого в МЧС России [Текст] / Р.Ю. Поляков, C.B. Ефимов, Р.И. Праслов // Пожарная безопасность: проблемы и перспективы: материалы V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Воронеж: ВИГПС МЧС России. - 2014. - С.132-136.

7. Поляков, Р.Ю. Проведение исследования движения многозвенного летающего робота для мониторинга окружающей среды [Текст] / Р.Ю. Поляков, C.B. Ефимов, В.Е. Валуйский // Пожарная безопасность: проблемы и перспективы: материалы V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Воронеж: ВИГПС МЧС России. - 2014. - С.329-331.

8. Валуйский, В.Е., Поляков Р.Ю. Мониторинг и анализ рисков последствий опасных природных процессов // Пожарная безопасность: проблемы и перспективы: материалы V Всероссийской научно-практической

конференции с международным участием. - Воронеж: ВИГПС МЧС России. -2014.-С. 106-114.

9. Поляков, Р.Ю. Применение современных средств и технологий для предупреждения и ликвидации лесных пожаров на примере Воронежской области [Текст] / Р.Ю. Поляков, С.Н. Хаустов, С.А. Бокадаров // Предупреждение. Спасение. Помощь: материалы XXIV Международной научно-практической конференции. - М.: АГЗ МЧС России. - 2014. - С. 39-44.

Подписано в печать 14.11.2014 Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 80 экз. Заказ № 209 ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» 394026 Воронеж, Московский просп., 14