Un Controlador Simple para el Trote Omnidireccional de Robots Cuadrúpedos: Seguimiento de Comandos y Seguimiento de Puntos de Ruta
Autores: Bhounsule, Pranav A.; Yang, Chun-Ming
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un Controlador Simple para el Trote Omnidireccional de Robots Cuadrúpedos: Seguimiento de Comandos y Seguimiento de Puntos de Ruta
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Robots bípedos autónomos
Percepción
Planificación de movimientos
Control de locomoción
Recursos computacionales
Seguimiento de puntos de referencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Para que los robots bípedos autónomos sean desplegados en escenarios prácticos, necesitan realizar percepción, planificación de movimientos y control de locomoción. Dado que los robots tienen capacidades de computación limitadas, es importante realizar el control de locomoción con controladores simples que tengan cálculos modestos. El objetivo de este artículo es crear controladores computacionalmente simples para el control de locomoción que puedan liberar recursos computacionales para tareas computacionales más exigentes, como la percepción y la planificación de movimientos. El controlador consiste en un programador de patas para secuenciar un paso de trote con un tiempo de paso fijo; un generador de trayectoria de referencia para los pies en el espacio cartesiano, que luego se mapea al espacio de juntas utilizando una inversa analítica; y un controlador de juntas que utiliza una combinación de torques de avance basados en el equilibrio estático y torque de retroalimentación. El controlador resultante permite seguir comandos de velocidad en las direcciones hacia adelante, lateral y de giro. Con estos tres modos de seguimiento de comandos de velocidad, se desarrolla un controlador de seguimiento de puntos de referencia que puede seguir una curva en coordenadas globales utilizando linealización de retroalimentación. Los controladores de seguimiento de comandos y de seguimiento de puntos de referencia se demuestran en simulación y en hardware.
Descripción
Para que los robots bípedos autónomos sean desplegados en escenarios prácticos, necesitan realizar percepción, planificación de movimientos y control de locomoción. Dado que los robots tienen capacidades de computación limitadas, es importante realizar el control de locomoción con controladores simples que tengan cálculos modestos. El objetivo de este artículo es crear controladores computacionalmente simples para el control de locomoción que puedan liberar recursos computacionales para tareas computacionales más exigentes, como la percepción y la planificación de movimientos. El controlador consiste en un programador de patas para secuenciar un paso de trote con un tiempo de paso fijo; un generador de trayectoria de referencia para los pies en el espacio cartesiano, que luego se mapea al espacio de juntas utilizando una inversa analítica; y un controlador de juntas que utiliza una combinación de torques de avance basados en el equilibrio estático y torque de retroalimentación. El controlador resultante permite seguir comandos de velocidad en las direcciones hacia adelante, lateral y de giro. Con estos tres modos de seguimiento de comandos de velocidad, se desarrolla un controlador de seguimiento de puntos de referencia que puede seguir una curva en coordenadas globales utilizando linealización de retroalimentación. Los controladores de seguimiento de comandos y de seguimiento de puntos de referencia se demuestran en simulación y en hardware.