МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОТОТИПА ГУСЕНИЧНОЙ МОБИЛЬНОЙ ПЛАТФОРМЫ ДЛЯ ВОЕННОЙ РОБОТОТЕХНИКИ И АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ УСТОЙЧИВОСТИ
DOI:
https://doi.org/10.56132/2791-3368-2026-3-67-91-108Ключевые слова:
роботизированная платформа, мобильный робот, гусеница, SolidWorks, военная техника, долговечностьАннотация
В рамках данной работы был разработан вариант структурной модели мобильной платформы для многофункциональной роботизированной системы. Основная цель исследования-предложить эффективное решение для роботизированной платформы с высокими прочностными характеристиками, пригодной для военных. В программном комплексе SolidWorks 2023 применен подход параметрического моделирования. Основные элементы системы: рама, ведущие и направляющие колеса, опорные элементы и детали гусеницы были смоделированы отдельно, а затем объединены в одну модель сборки. В качестве конструкционного сырья были выбраны коррозионностойкий алюминиевый сплав 5086 и износостойкий полиуретановый материал. При выборе материала мы также учитывали экстремальные температурные условия. По результатам расчетов прибора под названием Mass Properties установлено, что масса рамы составляет 33 023,56 г, а масса детали гусеницы-123,24 г. Было замечено, что центральные координаты тяжести расположены при значениях X=409,33 мм, Y=354,30 мм и Z=168,61 мм. Он сосредоточен в нижней части конструкции. Эта особенность повышает устойчивость платформы в плохих, пересеченных зонах и снижает риск опрокидывания. Значения моментов инерции показали, что масса относительно равномерно распределена по конструкции. Результаты расчетов показали, что ориентировочная безопасная зона ограничена горизонтальными углами 47° (pitch) и 39° (roll). Сравнительный анализ гусеничных платформ показал, что они обладают рядом преимуществ в способности преодолевать препятствия, выдерживать нагрузки и сохранять равновесие. Исследование показало, что разработанная гусеничная платформа достойна применения в области военной робототехники. На наш взгляд, это решение можно будет дополнительно протестировать в реальных условиях и усовершенствовать систему.
Скачивания
Библиографические ссылки
1. Комекбаев, А. Е., Алипбаев, К. А., Аден, А. Е., & Оразалы, Е. Е. (2025). Обзор мирового опыта создания роботизированных комплексов для поиска и обезвреживания мин. Bulletin of the CAA, 37(2). DOI: 10.53364/24138614_2025_37_2_6
2. Nurgizat, Y., Sultan, A., Zhetenbayev, N., Ayazbay, A.-A., Uzbekbayev, A., Sergazin, G., & Alipbayev, K. (2025, August 29). Comparative analysis of modern robotic demining complexes and development of an automated mission planning algorithm. EEPES 2025, 63. Presented at the EEPES 2025. DOI: 10.3390/engproc2025104063
3. Jahn U., Straube S. “A Taxonomy for Mobile Robots: Types, Applications, Capabilities, and Development.” Robotics, 2020, 9(4):109. DOI: 10.3390/robotics9040109.
4. Bruzzone, L., Baggetta, M., Nodehi, S. E., Bilancia, P., & Fanghella, P. (2021). Functional design of a hybrid leg-wheel-track ground mobile robot. Machines, 9(1), 10. DOI: 10.3390/machines9010010
5. Bruzzone, L., Nodehi, S. E., & Fanghella, P. (2022). Tracked locomotion systems for ground mobile robots: A review. Machines, 10(8), 648. DOI: 10.3390/machines10080648
6. Spröwitz, A., Tuleu, A., Vespignani, M., Ajallooeian, M., Badri, E., & Ijspeert, A. J. (2013). Towards dynamic trot gait locomotion: Design, control, and experiments with Cheetah-cub, a compliant quadruped robot. The International Journal of Robotics Research, 32(8), 932-950. DOI: 10.1177/0278364913489205
7. Straticiuc, C., Doroftei, I., & Cazacu, C.-M. (2024). A short overview on terrestrial hybrid locomotion mobile robots. In Mechanisms and Machine Science. Advances in Service and Industrial Robotics (pp. 285-296). DOI: 10.1007/978-3-031-59257-7_29
8. . Shin, W. D., Park, J., & Park, H.-W. (2019). Development and experiments of a bio-inspired robot with multi-mode in aerial and terrestrial locomotion. Bioinspiration & Biomimetics, 14(5), 056009. DOI: 10.1088/1748-3190/ab2ab7
9. Электронды ресурс - https://www.unitree.com/go1
10. Электронды ресурс - https://bostondynamics.com/products/spot/
11. Электронды ресурс - https://www.anybotics.com/robotics/anymal/
12. Электронды ресурс - https://clearpathrobotics.com/jackal-small-unmanned-ground-vehicle/
13. Электронды ресурс - https://mobile-industrial-robots.com/products/robots
14. Электронды ресурс - https://www.flir.com/products/packbot/?vertical=ugs&segment=uis
15. Электронды ресурс - https://www.qinetiq.com/en/what-we-do/services-and-products/talon-medium-sized-tactical-robot
16. Электронды ресурс - https://www.taurob.com/inspector/ 14-16
17. Pellerin, D., Morand, D., Moisan, S., & Clément, B. (2017). The Air-Cobot project: Towards a collaborative mobile robot for aircraft inspection. In Proceedings of the 20th IFAC World Congress (pp. xxxx-xxxx). Toulouse, France: IFAC. Retrieved from
18. Электронды ресурс - https://mushr.io/
19. Jiang P. et al. “Lateral Stability of a Mobile Robot Utilizing an Active Suspension.” Applied Sciences, 2019, 9(20):4410. DOI: 10.3390/app9204410.
20. Нусибалиева, А., Юсупова, С., Жетенбаев, Н., Бакирова, Н., & Балбаев, Ғани. (2023). Machine-to-machine (m2m) технологиясын қолдана отырып, мобильді роботты машиналарға қызмет көрсету платформасы арасындағы байланысын зерттеу. Вестник КазАТК, 128(5), 209-222. DOI: 10.52167/1609-1817-2023-128-5-209-222
21. Jiang P. et al. “Lateral Stability of a Mobile Robot Utilizing an Active Suspension.” Applied Sciences, 2019, 9(20):4410. DOI: 10.3390/app9204410.
22. Bruzzone L. “Tracked Locomotion Systems for Ground Mobile Robots: A Review.” Machines, 2022, 10(8):648. DOI: 10.3390/machines10080648.
23. Ugenti A., Galati R., Reina G. “Analysis of an all-terrain tracked robot with innovative passive joints (Polibot).” Mechanism and Machine Theory, 2023, 182:105237. DOI: 10.1016/j.mechmachtheory.2023.105237.
24. Shabana A.A. Dynamics of Multibody Systems, 5th ed. Cambridge Univ. Press, 2020. DOI: 10.1017/9781108757553.
25. Yang W. et al. “Tip-over stability estimation and simulation of mobile robots.” International Journal of Intelligent Robotics and Applications, 2025. DOI: 10.1007/s41315-025-00423-9.
