Принцип действия и показатели эффективности роботов-пауков

Животные в природе для передвижения используют конечности (например, четыре пары), и имеют при этом сложное строение. Копируя такое строение для механических систем необходимо учитывать задачи, для которых проектируется робот. В самом простом случае, для устойчивого положения хватает три пары конечностей по три колена в каждом.
Управление аппаратом происходит с микроконтроллера – устройства, имеющего либо заранее заготовленный набор команд или алгоритм работы, либо передаваемый с помощью средств связи.
Математическое обеспечение движения основывается на алгоритмах обратной кинематики.
При управлении объектом в пространстве необходимо дополнительно учитывать окружающее пространство

. Поэтому здесь рассмотрим принцип планирования движения.
Известны разные показатели, по которым сравниваются роботы-пауки [19]:
Запас устойчивости;
Удельное сопротивление
Коэффициент заполнения [10]
Число Фруда [10].
Коэффициент заполнения β определяется как:
β=время в фазе опорывремя цикла движения
Данная величина ≥0,5 для ходьбы, и 0,5 для бега.
Число Фруда [10] определяется по формуле:
Fr=V2gh
где V – скорость ходьбы или бега; h – высота звена на платформе робота от земли.
Удельное сопротивление - еще один важный параметр, которое используется для оценки энергетической эффективности мобильного робота.
Данный параметр определяется по формуле:
ϵ=EMgd
E – общая энергия, потреблённая на расстоянии d;
M – общая масса; g –ускорение свободного падения.
Авторы [10] построили графики, где указали удельное сопротивление как функцию скорости для известных подвижных объектов (рис