Три контура управления движением шагающей машины
Вращательное движение ноге шагающей машины сообщается вторым пневматическим приводом, который создает вращающий момент в шарнире бедра. Пружинным устройством ноги управляет простой двухпозиционный клапан, а угол вращения задается дозиметрическим сервоклапаном, который представляет собой устройство с обратной связью и реагирует пропорционально величине получаемого им сигнала. Поскольку момент инерции ноги почти в 10 раз меньше момента инерции корпуса, то нога может поворачиваться во время полета, не влияя существенно на движение корпуса. Наклон корпуса замеряется гироскопом, что позволяет управляющему компьютеру удерживать корпус в горизонтальном положении. С помощью других датчиков замеряются угол наклона бедра, длина ноги, давление воздуха в пружинном устройстве, угол наклона ноги относительно поверхности земли и давление ноги на грунт.
Движением машины управляют три контура сервоуправления. Один контур управляет движением в вертикальной плоскости, другой контролирует равновесие, а третий — положение корпуса машины. Каждый контур синхронизирован с основными прыжковыми движениями.
Первый контур контролирует высоту прыжков. Он увеличивает или уменьшает энергию движения машины, чтобы обеспечить нужную высоту прыжка, а также чтобы восстановить энергию, израсходованную в процессе каждого прыжка. Обе эти задачи контур, контролирующий высоту прыжков, выполняет путем периодической подачи воздуха в главный приводной цилиндр или выпуска воздуха из него в целях регулирования эффективного натяжения пневматической пружины. Другими словами, управление высотой прыжка осуществляется регулированием энергии в приводном механизме по времени и объему, и таким образом обеспечивается желательная высота прыжка. Когда она достигнута, требуемая для следующего прыжка энергия почти в полном объеме извлекается из пружинного устройства, где она хранилась во время предыдущего приземления. Задача управления энергией, расходуемой машиной на прыжки, не сопряжена с особыми трудностями, пока прыжковые движения выполняются с относительной стабильностью.
Второй контур сервоуправления обеспечивает машине равновесие путем ориентации стопы во время полета машины в такое положение, при котором ее приземление будет сбалансированным. При расчете правильного положения стопы учитываются как скорость перемещения машины, так и угол наклона ее корпуса. В компьютере используется один и тот же алгоритм для расчета равновесия машины, когда она выполняет прыжки на месте, выбирает скорость при переходе на бег, бежит с постоянной скоростью, перепрыгивает через препятствие и замедляет движение при переходе к прыжкам на месте.
Во время прыжков на месте нога и стопа машины несколько сдвигаются с места, чтобы компенсировать внешние возмущения и погрешности предыдущих прыжков. Когда машина переходит к бегу, скажем в правую сторону, стопа ее вначале смещается влево, чтобы разбалансировать машину и наклонить ее в желательном направлении. Устойчивый бег очень схож с прыжками на месте с той лишь разницей, что регулировка равновесия дополняется широкими движениями ноги, характер которых определяется скоростью перемещения машины. Остановка машины во многом похожа на начало движения, если не считать, что машину при этом заставляют накрениться в сторону, противоположную направлению движения.
Третий контур сервоуправления обеспечивает стабилизацию корпуса машины и удерживает ее в вертикальном положении. Когда машина касается земли, он сообщает ей вращающий момент между ногой и корпусом, чтобы обеспечить желательное положение машины на следующем этапе полета. Эффективность работы этого сервомеханизма зависит от реакции грунта при опоре стопы. Зарабатывать на ставках на спорт легко вместе с most bet .
