У сучасну епоху стрімкого розвитку інтелектуальних роботизованих систем чотириногі роботи займають особливе місце завдяки своїй високій маневреності та здатності адаптуватися до складних, небезпечних умов (зокрема, у військовій та пошуково-рятувальній сферах). Актуальність дослідження зумовлена подвійною потребою: у створенні доступних прототипів для навчання та у розробці універсальної апаратно-програмної основи, яку можна швидко та бюджетно модифікувати під спеціалізовані завдання (наприклад, інтеграція тепловізора, GPS, потужніших двигунів). Існуючі промислові аналоги, як-от Spot, є надто дорогими та мають закриту архітектуру, що унеможливлює їх широке використання як бази для R&D-прототипування в освітніх та дослідницьких установах. Саме тому розробка доступного і модифікованого прототипу має важливе стратегічне та практичне значення.
Мета та завдання дослідження. Метою роботи є створення та дослідження прототипу багатофункціонального чотириногого робота, який здатний здійснювати пересування за розробленими алгоритмами та служити доступною основою для подальшого розширення функціональності в напрямку автономного керування й використання у спеціалізованих місіях.
Для досягнення поставленої мети роботи потрібно вирішити ряд завдань:
• провести аналіз сучасних чотириногих роботів і визначити основні принципи їхньої побудови та руху;
• адаптувати наявну 3D-модель під технічні вимоги прототипу;
• розробити систему керування рухом на базі мікроконтролера та сервоприводів;
• розробити власний програмний код та алгоритм координування кінцівок для реалізації базових рухів та статичного балансування;
• протестувати алгоритм руху на фізичному прототипі та оцінити стабільність його роботи;
• визначити напрями подальшої модифікації системи під спеціалізоване корисне навантаження.
Об'єкт дослідження. Об'єктом дослідження є процес функціонування мобільної чотириногої роботизованої платформи під час виконання базових рухів по рівних і злегка нерівних поверхнях, а також процес її адаптації до інтеграції різного типу корисного навантаження та спеціалізованих сенсорних систем.
Предмет дослідження. Предметом дослідження є багатофункціональний чотириногий робот.
Методи дослідження. Для вирішення поставлених задач проведено аналіз інформації про існуючі конструкції та стратегії керування чотириногими роботами. Здійснено кінематичні розрахунки системи, адаптацію та моделювання механічної конструкції, розробку програмного коду для мікроконтролера (Arduino Mega). Основні методи включають експериментальне визначення статичного балансування та тестування ітераційного алгоритму для оцінки стабільності прототипу.
Наукова новизна отриманих результатів. Наукова новизна полягає у практичній реалізації прототипу чотириногого робота на основі спрощеної, але ефективної архітектури, а також у створенні власного програмного коду та алгоритму, який забезпечує послідовне координування роботи 12 сервоприводів та статичне балансування. Новизна створеної системи полягає у розробці відкритої, модульної платформи, яка є бюджетною основою для прототипування спеціалізованих мобільних комплексів.
Публікації. За використанням отриманих знань та результатів у кваліфікаційній роботі магістра було опубліковано працю конференції «Чотириногі роботи з функцією голосового управління» у збірник праць ХXI Науково-практичній конференції студентів, аспірантів та молодих вчених «Ефективність та Автоматизація інженерних рішень у приладобудуванні». Також написана стаття "Перспективи розвитку чотириногих роботів із голосовим управлінням" в журналі категорії Б «Вісник Херсонського національного технічного університету» № 4/2025
Керівник: доц., к.т.н., доц. Галаган Р.М.