The Pushing Mechanism Design of Jumping Robot

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorZinko, Roman
dc.contributor.authorLobur, Mykhaylo
dc.contributor.authorZdobytskyi, Andriy
dc.contributor.authorStefanovych, Tetyana
dc.date.accessioned2025-04-11T12:24:45Z
dc.date.available2025-04-11T12:24:45Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractIn areas hazardous for humans, jumping robots serve as substitutes. They exhibit enhanced mobility when traversing uneven or rugged terrain, significantly broadening the application potential of mobile devices for territory surveillance, environmental monitoring after earthquakes, and other emergency situations where robot movement relies solely on jumping. Various design solutions for performing jumps are known, each with its own advantages, disadvantages, and implementation based on specific structural elements. To propel robots off the ground, different actuators can be used: spring-based mechanisms (with or without additional kinematic links), pneumatic or hydraulic systems, and those powered by fuel-air mixtures. Spring-based impact systems execute jumps by converting the potential energy stored in the spring into the kinetic energy of the robot's body. The objective of the research is to justify the feasibility of developing cam mechanisms for jumping robots, taking into account the direction of their jumps in accordance with the distribution of forces and applied loads. The methodology involved determining the impact force of the hammer in the cam mechanism under static loading. A calculation method for the parameters of the impact system was developed. Computer modeling of the spring compression phase using a lever device was conducted. The structural and technological parameters of the robot were substantiated, considering its mass, spring stiffness, impact system, and the cam profile, using Autodesk Inventor software. Calculations of forces, power, and design parameters of the impact system were presented, along with a detailed analysis of all phases of the jumping process. These phases include spring compression using a lever device, removal of the compression device, spring release, and the final ballistic phase (flight phase). The methodology allowed for determining the design parameters of the cam mechanism based on specified kinematic and dynamic parameters of the jumping process.
dc.description.abstractotherВ територіях, небезпечних для людини її заміною є застосування стрибаючих роботів. Вони мають підвищену прохідність при русі по нерівній або пересіченій місцевості, що істотно розширює можливості застосування мобільних при-строїв для нагляду за певною територією, моніторингу довкілля після землетрусів і в інших надзвичайних ситуаціях, коли переміщення роботів можливе лише з використанням стрибків. Відомі різні конструктивні рішення щодо здійснення стрибка. Але кожен варіант має свої переваги та недоліки, а також реалізацію на основі констрктивних елемнетів. Для відриву роботів від поверхні можуть використовуватися різні приводи: пружинні або з додатковими кінематичними ланками, пневматичні, гідравлічні, такі, що працюють на паливно-повітряній суміші. Пружинні ударн ісистемреалізують стрибок шляхом перетворення закумульованої в пружині потенційна енергії в кінетичну енергію корпусу.Метою дослідження є обґрунтовання доцільність розробки кулачкових механізмів для стрибаючих роботів із врахуванням напряму їхнього стрибка відповідно до розподілу сил і прикладених навантажень.Використовувалася методика визначення ударного зусилля бойка кулачков огомеханізм уз статичним навантаженням бойка. Розроблено методику розрахунку параметрів ударної системи. Проведено комп’ютерне моделювання фази стиснення пружини важільним пристроєм. Конструктивні та технологічні параметри робота обґрунтовано з урахуванням його маси, жорсткості пружини, ударної системи, а також профільної поверхні кулачка за допомогою середовища Autodesk Inventor.Представлено розрахунок сил, потужності та конструктивних параметрів ударної системи, а також детально проаналі-зовано всі етапи процесу стрибка. Ці етапи включають стиснення пружини важільним пристроєм, видалення стискуючого пристрою, вивільнення пружини та фінальну балістичну фазу (фазу польоту).Методика дозволила на основі заданих кінематичних і динамічних параметрів процесу стрибка визначити конструктивні параметри кулачкового механізму кулачкового механізму
dc.format.pagerangeP. 364-372
dc.identifier.citationThe Pushing Mechanism Design of Jumping Robot / Roman Zinko, Mykhaylo Lobur, Andriy Zdobytskyi, Tetyana Stefanovych // Mechanics and Advanced Technologies. – 2024. – Vol. 8, No. 4(103). – P. 364-372. – Bibliogr.: 32 ref.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2521-1943.2024.8.4(103).314110
dc.identifier.orcid0000-0002-3275-8188
dc.identifier.orcid0000-0001-7516-1093
dc.identifier.orcid0000-0001-8044-9593
dc.identifier.orcid0000-0002-8577-4755
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/73356
dc.language.isoen
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
dc.publisher.placeKyiv
dc.relation.ispartofMechanics and Advanced Technologies, Vol. 8, No. 4(103)
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectjumping robot
dc.subjectcam mechanism
dc.subjectdesign
dc.subjectsolid model
dc.subjectcam profile
dc.subjectстрибаючий робот
dc.subjectкулачковий механізм
dc.subjectтвердотільна модель
dc.subjectпрофіль кулачка
dc.subject.udc621.81
dc.titleThe Pushing Mechanism Design of Jumping Robot
dc.title.alternativeКонструкція штовхаючого механізму стрибучого робота
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
314110-740749-5-10-20250120.pdf
Розмір:
1.76 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Mechanics and Advanced Technologies, Vol. 8, No. 4(103)