MATHEMATICAL MODEL OF THE CURVILINEAR MOTION OF A HYBRID PROPULSION REMOTE-CONTROLLED UNMANNED UNDERWATER VEHICLE

The article considers one of the possible ways of constructing the robotic means of defect detection of ships hulls, dams, internal walls of nuclear reactors and similar objects. To solve such problems, the positioning provision of high-precision gauges relative to the surveyed surface is required. The achievement of necessary accuracy is a non-trivial task for both mobile ground robots and a remote-controlled unmanned underwater vehicle (RUUV), movement of which in water is carried out with the help of traditional type of propeller (screw-propeller). The preliminary justification shows that the propulsion system of the device must be hybrid and should include both screw- and contact propulsion units (wheel or track ones). To identify the peculiarities of the operation and the requirements for the information and measurement complex and to develop and test the controlling algorithms of the RUUV motion, it is necessary to create a mathematical model that takes into account all the capabilities of the hybrid propulsion complex and the operating conditions of the system. The article presents a mathematical model of a RUUV motion with propulsors of various types, taking into account all the main features of operating conditions and organization of work of hybrid propulsion systems. Based on it the research of system properties it is possible to conduct including the combined use of various types of motion means. It also gives the possibility to verify the applicability of both traditional and new algorithms of the RUUV motion control system when moving along the surveyed surface. The research gives an opportunity for the further study.

robotics, remote-controlled unmanned underwater vehicle, hybrid propulsion system, wheel propeller, propeller, mathematical model, curvilinear motion

1. Oliveira A.L. C., Silva M.F., Barbosa R.S. Architecture of an wheeled climbing robot with dynamic adjustment of the adhesion system / IEEE 8th International Symposium on Intelligent Systems and Informatics. Subotica: IEEE. -2010. - P. 127-132.

2. Menegaldo L.L., Ferreira G., Santos M.F., Guerato R.S. Development and navigation of a mobile robot for floating production storage and offloading ship hull inspection / IEEE Transactions on Industrial Electronics. - 2009. - Vol. 56. - № 9. - P. 3717-3722.

3. Алёшин Н.П., Григорьев М.В., Вельтищев В.В., Бритвин В.А., Третьяков Е.С., Кульга А.В. Мониторинг технического состояния корпусов судов с использованием телеуправляемого подводного аппарата // В мире неразрушающего контроля. - 2015. - Т. 18. -№ 3. - С. 11-14.

4. Кретов Е.Ф. Ультразвуковая дефектоскопия в энергомашиностроении. 2-е изд. - СПб: СВЕН, 2007. - 296 с.

5. Вельтищев В.В., Егоров С.А., Григорьев М.В., Гладкова О.И., Баскакова Е.В. Роботизированная технология освидетельствования подводной части судна // Подводные исследования и робототехника. - 2016. -№ 1 (21). - С. 15-24.

6. Наумов В.Н., Брусов В.А., Долгополов А.А., Чижов Д.А., Мерзликин Ю.Ю., Меньшиков А.С. Улучшение проходимости, плавности хода и управляемости летательных аппаратов и транспортных средств с регулируемым комбинированным шасси на воздушной подушке // Инженерный журнал: наука и инновации. - 2014. - № 7 (31). - С. 6.

7. Степанов А.П. Конструирование и расчёт плавающих машин. - М.: Машиностроение, 1983. - 200 с.

8. Ларин В.В. Теория движения полноприводных колёсных машин: учебник. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. - 391 с.

9. Котиев Г.О., Чернышев Н.В., Горелов В.А. Математическая модель криволинейного движения автомобиля с колёсной формулой 8х8 при различных способах управления поворотом // Журнал автомобильных инженеров. - 2009. - Т. 2. - № 55. -С. 34-39.

10. Рождественский Ю.Л., Машков К.Ю. О формировании реакций при качении упругого колеса по недеформируемому основанию в режимах бортового поворота // Труды МВТУ - 1982. - № 390. - С. 56-64.

11. Смирнов Г.А. Теория движения колёсных машин: Учеб. для студентов автомобильных специальностей вузов. - М.: Машиностроение, 1981. - 271 с.

12. Короткин А.И. Присоединённые массы судостроительных конструкций. - СПб.: МорВест, 2007. -488 с.

13. Соболев Г.В. Управляемость корабля и автоматизация судовождения. - Л.: Судостроение, 1976. -480 с.

14. Пантов Е.Н., Махин Н.Н., Шереметов Б.Б. Основы теории движения подводных аппаратов. - Л.: Судостроение, 1973. - 216 с.