Dynamic modeling and obstacle-crossing capability of flexible pendulum-driven ball-shaped robots

ربات های توپ به شکل یک رویکرد جدید و به طور گسترده مورد مطالعه برای روباتیک تلفن همراه است. با وجود مزیت اساسی ربات توپ که نمی تواند تلنگر یا سقوط کند، ساخت فیزیکی ربات اغلب به شدت تحرک توپ در زمین ناهموار را محدود می کند. مدل حرکت شبه استاتیک به طور معمول اعمال می کند تحرک روبات پیش بینی شده حتی بدتر از آن است، زیرا به طور کامل نادیده می گیرد دینامیک توپ و در نتیجه به طور جدی برآورد توانایی عبور از موانع ربات. مدل مبتنی بر انرژی، گاهی اوقات به جای مدل شبه استاتیک استفاده می شود، بیش از حد تخمین زده می شود و هنگامی که یک موتور راننده فعال به سیستم اضافه می شود، ناخوشایند می شود. این مقاله یک مدل پویای جدید توسعه یافته برای روباتهای بلبرینگ مبتنی بر پاندول و همچنین یک روش مبتنی بر شبیه سازی برای پیش بینی توانایی عبور از روبات را معرفی می کند. مدل دینامیکی توسعه یافته اجازه می دهد تا رول، تندرست و لغزش ربات را بچرخاند و شامل یک مدل تماس ساده برای موانع توپ-تعامل است. نتایج شبیه سازی شده با نتایج تجربی بدست آمده با یک ربات فیزیکی مقایسه شده است. این مقایسه نشان می دهد که مدل پویا جدید و مدل تماس با مدل های متداول شبه استاتیک و انرژی مبتنی بر سنتی بهتر عمل می کند. مدل پویای جدید ممکن است در تحلیل تحرک طراحی ربات های توپ، برای برنامه ریزی مسیر و همچنین برای توسعه الگوریتم کنترل استفاده شود.