Wyzwania w projektowaniu i modelowaniu robotów modułowych na przykładzie cybernetycznych komórek ArtCell
Challenges in MSR Robots Design and Numerical Modeling Based On “ArtCell” – Cybernetic Cell Example
Mechanik nr 12/2015 - Wersje autorskie artykułów z I Krajowej Konferencji Naukowej "Szybkie prototypowanie Modelowanie – Wytwarzanie – Pomiary" zamieszczone na płycie CD
STRESZCZENIE: W prezentowanym artykule przedstawione zostaną wstępne wyniki projektu dotyczącego Cybernetycznej Sztucznej Komórki (zwanej dalej ArtCell - ang. Cybernetic Artificial Cell) oraz powstały na jej podstawie model koncepcyjny robota modułowego. Prezentowane modele stworzone w środowisku LMS Virtual.Lab Motion (VLM) obrazują zasadę działania oraz budowę zarówno pojedynczych komórek jak również całego systemu. Środowisko VLM pozwala na zamodelowanie i połączenie pojedynczych komórek w złożony system przy pomocy złączy zarówno kinematycznych jak i dynamicznych, które mogą być w dowolnym momencie aktywowane i dezaktywowane co pozwoli na dynamiczną zmianę struktury robota w trakcie symulacji.
SŁOWA KLUCZOWE: roboty modułowe, symulacja cosymulacja, modelowanie, wirtualne prototypowanie
ABSTRACT: In the paper results of initial work on the project of Cybernetic Artificial Cell (ArtCell) is presented including presentation of the conceptual models created in LMS Virtual.Lab Motion (VLM) environment. Presented numerical models describe concept of behavior of single cell as well as behavior of the whole modular systems. LMS Virtual.Lab Motion environment is the unique tool for modeling of modular robots. It allows for modeling structures which may be altered during simulations by connecting and disconnecting some elements.
KEYWORDS: modular self-reconfigurable robots, simulation, co-simulation, modeling, virtual prototyping
BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:
- Fukuda T. and Seiya N., Dynamically reconfigurable robotic system, 1988 IEEE International Conference on Robotics and Automation, 1988, vol.3 p. 1581 - 1586.
- Yim M., White P. J., Park M., and Sastra J., Modular selfreconfigurable robots, Encyclopedia of Complexity and Systems Science, Springer New York, 2009, p. 5618 - 5631.
- A. Lyder, R. F. M. Garcia and K. Stoy, Mechanical design of odin, an extendable heterogeneous deformable modular robot, IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, 2008, p.883 - 888.
- Byoung Kwon An, EM-Cube: Cube-Shaped, Self-reconfigurable Robots Sliding on Structure Surfaces, 2008 IEEE International Conference on Robotics and Automation, 2008, p.3149 - 3155.
- S. Murata and H. Kurokawa, Self-Reconfigurable Robot: Shape-Changing Cellular Robots Can Exceed Conven-tional Robot Flexibility, IEEE Robotics and Automation Magazine, March 2007
- A. Sproewitz, A. Billard, P. Dillenbourg, A.J. Ijspeert, Roombots Mechanical Design of Self-Reconfiguring Modular Robots for Adaptive Furniture, 2009 IEEE International Conference on Robotics and Automation, 2009, p.4259 - 4264.
- Hongxing Wei, Y. Chen, Jindong Tan and Tianmiao Wang, Sambot: A Self-Assembly Modular Robot System, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 2011, p. 745 - 757.
- S. G. M. Hossain, Carl A. Nelson, Prithviraj Dasgupta, Hardware Design and Testing of ModRED: A Modular Self-Reconfigurable Robot System, Advances in Reconfigurable Mechanisms and Robots I, 2012 Springer, p.515 - 523
- Dewey, D. J., et al. Generalizing metamodules to simplify planning in modular robotic systems. In: Intelligent Robots and Systems, 2008. IROS 2008. IEEE/RSJ International Conference on. IEEE, 2008. p. 1338-1345
- Pietrzyk A., A system of three-dimensional multipurpose elements, Certificate EU 1587594, US 7 787 990, JP 4638740,Hong Kong - Register Of Patents No 06104818.6, Grant Patent,2012.
- ПИЕТРЗИК А.,СИСТЕМА УНИВЕРСАЛЬНЫХ ТРЕХМЕРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, RU 2326423, 2012
.gif)
