Разработка трехканального драйвера управления для робота с тремя роликонесущими колесами Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Рис. 4. Графики напряжений на электродвигателях при движении по синусоиде

Анализ графиков показывает, что на платформе с тремя роликонесущими колесами можно реализовать сложные виды движений не доступные платформе с неголономными связями[2, с. 62-69].

Список литературы

1. Мартыненко Ю.Г., Формальский А.М. О движении мобильного робота с роликонесущими колесами // Известия РАН. Теория и системы управления, 2009. № 6. С. 180-187.

2. Колесниченко Е.Ю., Павловский В.Е. Особенности управления движением меканум-робота по криволинейным траекториям. // Робототехника и техническая кибернетика. ГНЦ ЦНИИ РТК. № 2 (11), 2016. С. 62-69.

3. Охоцимский Д.Е., Мартыненко Ю.Г. Новые задачи динамики и управления движением мобильных колёсных роботов // Успехи механики, 2003. Т. 2. № 1. С. 3-47.

РАЗРАБОТКА ТРЕХКАНАЛЬНОГО ДРАЙВЕРА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ РОБОТА С ТРЕМЯ РОЛИКОНЕСУЩИМИ КОЛЕСАМИ

Лебедев А.В.

Лебедев Александр Васильевич — студент магистратуры, кафедра теоретической механики и мехатроники, Московский энергетический институт Национальный исследовательский университет, г. Москва

Аннотация: в статье описывается разработка трехканального драйвера управления трехколесным роботом с колесами типа "omnidirectional".

Ключевые слова: робот, построение управления, драйвер управления, микроконтроллер, ШИМ сигнал.

В настоящий момент существует не так много роботов, которые используют роликонесущие колеса [1], однако это направление активно развивается. С развитием этого направления появляются и новые технические задачи, которые необходимо решать. Одной из таких задач является независимое управление тремя электродвигателями для обеспечения движения робота.

Обычно для решения такой задачи используют так называемый драйвер управления, он же Н-мост. Такие устройства поставляются в виде готовых модулей и, как правило, содержат только два канала управления. Из-за этого в конструкции робота применяют два таких модуля, но с технической точки зрения это становится не выгодно, так как разработчик проигрывает в массогабаритных показателях.

Для решения данной задачи было принято решение разработать собственный модуль, который включал бы в себя три независимых канала управления.

За основу был выбран драйвер TB6612FNG, компании Toshiba, для управления тремя электродвигателями используется два таких драйвера. Для устранения помех по питанию были поставлены на входы питание частотные фильтры. На рис. 1 показана принципиальная схема данного модуля.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема трехканального драйвера управления

Для изготовления данного модуля была разработана печатная плата в САПР Altium Designer 17 [2], так как максимально напряжение не превышает 12 вольт, а сила максимальная сила тока равно 1 амперу, то нет необходимости в трассировке толстых проводников, рис. 2.

Все компоненты данного модуля имеют маленькие размеры (smd-компоненты), поэтому модуль получается очень компактным. На рис. 3 показан готовый модуль.

XI

о о

#

I

С1[

С2С

сэ

С4

ЁЁ

TSD1

С5 С 6 С 7 С8

а

TSD2

Х4

о

Motor 2 Х2

Motor

Х5

о

Motor 3

О

C5g,ui TSD2

' гяЫ S .

St

В о

Motor 2

§

Motor 1

^ VL-Systems

Motor 3

О

Рис. 3. Трехканальный драйвер управления электродвигателями Список литературы

Колесниченко Е.Ю., Павловский В.Е. Особенности управления движением меканум-робота по криволинейным траекториям. // Робототехника и техническая кибернетика. ГНЦ ЦНИИ РТК. № 2 (11), 2016. С. 62-69.

Сабунин А.Е. Altium Designer: Новые решения в проектировании электронных устройств // Солон-Пресс, 2009. 426с.