ОБҐРУНТУВАННЯ ВИБОРУ ЕЛЕМЕНТНОЇ БАЗИ СИСТЕМИ СТАБІЛІЗАЦІЇ ОБЛАДНАННЯ МОБІЛЬНОГО РОБОТУ КЛАСУ «МІНІ»

Анотація

Статтю присвячено розробці системи стабілізації обладнання, яке встановлюється на колісному мобільному роботі класу «міні», а саме обґрунтуванню вибору функціональних елементів системи.  Для ефективного використання різноманітного обладнання (цифрових камер, антен, радарів, різноманітних приладів) при русі мобільного робота по місцевості зі складним профілем поверхні важливо забезпечити стабілізацію обладнання в площині горизонту.

В роботі проведено аналіз сучасної елементної бази, яку можна використати для розробки системи стабілізації відповідно вимог, які висуваються до характеристик точності та швидкодії функціональних елементів,  та  з урахуванням обмежень за масо-габаритними характеристиками. У якості чутливого елементу системи стабілізації обґрунтовано використання курсовертикалі AHRS (Attitude and heading reference system), побудованої на основі технологій мікроелектромеханічних систем. За результатами порівняльного аналізу характеристик таких курсовертикалей різних виробників обґрунтовано вибір курсовертикалі з найбільш прийнятними масо-габаритними характеристиками та точністю визначення кутів відхилення платформи від площини горизонту. Проведено порівняльний аналіз та обґрунтовано вибір виконавчого двигуна серед безколекторних електродвигунів постійного струму, невеликих за габаритами та вагою, які забезпечують момент, достатній для вирішення завдання стабілізації платформи вагою 4-5 кг. Розглянуто існуючі архітектури мікроконтролерів та обґрунтовано вибір основного мікроконтролера, на якому буде реалізовано перетворення, алгоритми керування, адаптивні цифрові регулятори системи стабілізації обладнання.

Характеристики обраних функціональних елементів системи стабілізації будуть використані в розроблених моделях системи при проведенні комп’ютерного моделювання та дослідженні якості процесу стабілізації в складних умовах руху мобільного робота. На основі обраних функціональних елементів буде створено та випробувано фізичну модель системи стабілізації для встановлення на мобільний робот класу «міні».