Науковий вісник НГУ

Орієнтація натурального тріедра спірально-гвинтової опорної траєкторії руху автомобіля у просторі

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Геотехнічна і гірнична механіка, машинобудування

Останнє оновлення: 17 липня 2018

Опубліковано: 03 липня 2018

Перегляди: 3381

Authors:

В. П. Сахно, д-р техн. наук, проф., orcid.org/0000-0002-5144-7131, Національний транспортний університет, м. Київ, Україна, е‑mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В. В. Кравець, д-р техн. наук, проф., orcid.org/0000-0003-4770-0269, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, м. Дніпро, Україна, е‑mail: prof.w.kravets@ gmail.com

K. M. Бас, канд. техн. наук, доц., orcid.org/0000-0003-2918-3501, Національний транспортний університет, м. Київ, Україна, е‑mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її., Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, м. Дніпро, Україна, е‑mail: prof.w.kravets@ gmail.com

В. В. Крівда, канд.  техн. наук, доц., orcid.org/0000-0002-8304-2016, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, м. Дніпро, Україна, е‑mail: prof.w.kravets@ gmail.com

Abstract:

Мета. Підвищення достовірності та інженерної точності 3D-моделювання руху автомобіля.

Методика. Орти натурального тріедра спірально-гвинтової опорної траєкторії надаються у векторній формі похідними за часом від радіуса-вектора програмного руху. Складні операції векторної алгебри наводяться кватерніонними матрицями. Орієнтація у просторі або програмний поворот натурального тріедра описується вектором Гіббса, параметрами Родріга-Гамільтона, матрицею напрямних косинусів у залежності від кінематичних параметрів програмного руху.

Результати. Годограф програмного перенесення автомобіля представлено у класі спірально-гвинтових опорних траєкторій у земній системі відліку. Одиничні вектори натурального тріедра спірально-гвинтової опорної траєкторії отримані в залежності від похідних за часом годографа програмного руху.

Наукова новизна. Програмне перенесення ‒ годограф радіуса-вектора та програмний поворот (орієнтація) ‒ вектор Гіббса або кватерніон за параметрами Родріга-Гамільтона представлені у векторній формі, що дозволяє моделювати просторові завдання орієнтації й керування динамічними системами (автомобілями) у кватерніонних матрицях.

Практична значимість. Розрахункові формули наводяться в упорядкованому, компактному матричному вигляді, безпосередньо адаптованому до комп’ютерних технологій. Алгоритм дозволяє вирішувати широке коло завдань динамічного проектування транспортних засобів.

References.

1. Qian (Chayn) Suna, Jianhong (Cecilia) Xiaa, Jonathan Fosterb, Torbjorn Falkmerc and Hoe Lee, 2016. Pursuing Precise Vehicle Movement Trajectory in Urban Residential Area Using Multi-GNSS RTK Tracking. In: World Conference on Transport Research - WCTR Shanghai, Published by Elsevier B.V. Science Direct, Transportation Research Procedia, 25, pp 2356‒2372. DOI: 10.1016/j.trpro.2017.05.255.

2. Protsiv, V., Ziborov, K. and Fedoriachenko, S., 2013. On formation of kinematical and dynamical parameters of output elements of the mine vehicles in transient motion. Naukovyi Visnyk Natsіonalnoho Hіrnychoho Unіversytetu, 4, pp. 64‒69.

3. Schmidt, S. and Mercorelli, P., 2016. Optical 3d laser measurement system for navigation of autonomous mobile robot. Optics and Lasers in Engineering Preprint submitted, IFAC Papers Online, 49(15), pp. 169‒174. DOI: 10.20858/tp.2016.11.3.7.

4. Strutinsky, V. and Demyanenko, А., 2016. The development of mechatronic active control system of tool spatial position of parallel kinematics machine tool. Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 54, 3, pp. 757‒768. DOI: 10.15632/jtam-pl.54.3.757.

5. Pivnyak, G. G., Kravets, V. V., Bas, K. M., Kravets, T. V. and Tokar, L. A., 2016. Elements of calculus quaternionic matrices and some applications in vector algebra and kinematics, Mechanics, Materials Science & Engineering, 3, pp. 46‒56. DOI: 10.13140/RG.2.1.2466.6643.

 повний текст / full article

• Наступна >