Moluch 106 c indd

206
Технические науки
«Молодой учёный» . № 2 (106)  . Январь, 2016 г.
поверхности описываются моделью 
(1), где 
δ — коэффициент деформации; F — сила, действующая 
на поверхность со стороны ступни; k и n — константы, 
определяемые экспериментально. Принимаем допущения 
об окружающей среде и шагающем аппарате: 1. Просе-
дание 
δ не превышает длины ноги (δ < l). 2. Сила давления 
ступни F и коэффициент деформации 
δ связаны соотноше-
нием (1). 3. Упругие деформации элементов конструкции 
полагаются пренебрежимо малыми.
Упрощенное изображение шагающего аппарата и свя-
занной с ним координатной системы показано (Рис.2) 
штриховой линией показано малое смещение корпуса 
в направлении оси y. Начало системы координат совпа-
дает с центром тяжести корпуса аппарата.
Ниже рассматривается изменение опорных сил в двух 
фазах движения аппарата: в фазе смены опорных конечно-
стей и в фазе перемещения корпуса. Алгоритм управления 
включает в себя две части: 1) формирует движение ступни; 
2) осуществляет компенсацию в фазе перемещения корпуса 
аппарата. В фазе смены опорных конечностей управление 
силой осуществляется её регистрированием на ступне. 
В фазе перемещения корпуса аппарата опорная сила конеч-
ности изменяется. Наклон корпуса аппарата уменьшает об-
ласть статической устойчивости аппарата и приводит к не-
желательному перераспределению опорных сил. Коррекция 
пространственной ориентации может производиться по сиг-
налам специальных сенсоров, регистрирующих углы на-
клонов аппарата в разных направлениях.
Малый угол наклона аппарата можно определить 
(рис.3) и без использования сенсора абсолютной про-
странственной ориентации. Оси x2i, y2i и z2i представ-
ляют координатные системы, начала которых совпа-
дают с точками крепления конечности к корпусу. Точка
( 2i, 2i, 2i) представляет координаты концов конечно-
стей в собственных координатных системах. Если правая 
опорная нога имеет номер 2i, а левая — 2i-1, то из ба-
ланса сил и моментов можно получить
Если угол 
Θ мал, то его можно определить из выра-
жения
.
Рис.