Modeling the Motion of the Robot-Tractor for Transporting Aircraft on the Airfield

Abstract

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ РОБОТА-ТЯГАЧА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ САМОЛЕТОВ ПО АЭРОДРОМУБуксировка самолетов обеспечивает эффективное функционирование современного аэродрома, в том числе военного. В военной авиации при тревоге оперативность и слаженность работы тягачей является крайне важной задачей.Статья посвящена решению актуальной задачи автоматизации процесса буксировки летательных аппаратов по территории аэродромов.В работе представлено описание конструкции трехколесного мобильного робота с двумя независимыми ведущими колесами, предназначенного для транспортировки самолетов на аэродромах. Ведущие колеса находятся позади центра масс, что обеспечивает устойчивое прямолинейное движение робота при любых скоростях.Робот совершает движение по горизонтальной плоскости вдоль нанесенной на нее контрастной полосы. Сенсорная система робота представлена оптронной матрицей, включающей две оптронные линейки. Определены критерии конструктивных параметров робота, обеспечивающие его устойчивость при движении по заданной траектории.Приведена расчетная схема трехколесного робота, как системы трех абсолютно твёрдых тел, одним из которых является платформа совместно с оптронной матрицей и электроприводами, двумя другими -ведущие колеса.В математической модели робота приняты следующие допущения: робот рассматривается как система абсолютно твердых тел, движение осуществляется без проскальзывания ведомым колесом вперед.Робот имеет четыре степени свободы. Составлены уравнения динамики движения робота с двумя независимыми ведущими колесами по горизонтальной шероховатой плоскости, при этом использованы формы уравнений Маджи для электромеханических систем с неголономными связями. Предполагается модель сухого трения Кулона.Определены также условия устойчивого движения колесного робота без поперечного проскальзывания ведущих колес.Ключевые слова: самолет, мобильный робот, тягач, аэродром, моделирование.