Control Basado en Torque de un Robot Escalador Modular Bioinspirado
Autores: Prados, Carlos; Hernando, Miguel; Gambao, Ernesto; Brunete, Alberto
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control Basado en Torque de un Robot Escalador Modular Bioinspirado
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Compensación de gravedad
Robots con patas
Par
Controlador PD
Robots de escalada
Actuador
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo presenta un método de compensación de gravedad generalizable, de bajo costo computacional, simple y rápido para robots con patas con un número variable de patas. Se basa en el problema estático, que es una reducción del modelo dinámico del robot que aprovecha la baja velocidad de los robots trepadores. Para resolverlo, proponemos un método que calcula el par que debe aplicar cada actuador para compensar las fuerzas gravitacionales sin utilizar la matriz jacobiana para las fuerzas ejercidas por el efector final y sin usar métodos analíticos para los componentes gravitacionales del modelo. Comparamos nuestro método con el más popular y concluimos que el nuestro es el doble de rápido. Usando el compensador de gravedad propuesto, presentamos un controlador PD basado en par para la posición de los módulos de las patas y un control de velocidad del cuerpo sin compensación dinámica. Además, validamos el método tanto con hardware como con una versión simulada del robot ROMERIN, un robot modular con patas y trepador. Además, comparamos nuestro controlador con los controladores cinemáticos inversos habituales, demostrando que el error angular y lineal medio se reduce significativamente, así como los requisitos de potencia de los actuadores.
Descripción
Este artículo presenta un método de compensación de gravedad generalizable, de bajo costo computacional, simple y rápido para robots con patas con un número variable de patas. Se basa en el problema estático, que es una reducción del modelo dinámico del robot que aprovecha la baja velocidad de los robots trepadores. Para resolverlo, proponemos un método que calcula el par que debe aplicar cada actuador para compensar las fuerzas gravitacionales sin utilizar la matriz jacobiana para las fuerzas ejercidas por el efector final y sin usar métodos analíticos para los componentes gravitacionales del modelo. Comparamos nuestro método con el más popular y concluimos que el nuestro es el doble de rápido. Usando el compensador de gravedad propuesto, presentamos un controlador PD basado en par para la posición de los módulos de las patas y un control de velocidad del cuerpo sin compensación dinámica. Además, validamos el método tanto con hardware como con una versión simulada del robot ROMERIN, un robot modular con patas y trepador. Además, comparamos nuestro controlador con los controladores cinemáticos inversos habituales, demostrando que el error angular y lineal medio se reduce significativamente, así como los requisitos de potencia de los actuadores.