Estabilidad de Movimiento Sinérgico de un Robot Compuesto en Forma de Escorpión
Autores: Gao, Qiang; Xue, Jiaolong; Yan, Hongwei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Estabilidad de Movimiento Sinérgico de un Robot Compuesto en Forma de Escorpión
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Esquema de control
Optimización
Estabilidad
Pierna robótica
Control compliant
Fuerza de contacto
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, se propone un esquema de control compliant basado en la optimización de la fuerza de contacto de la pierna del robot para mejorar la estabilidad de todo el proceso de movimiento del robot. En primer lugar, de acuerdo con el estado de movimiento del robot, se analiza el cambio de su centro de gravedad, luego se determina el paso estable del robot mediante el margen de estabilidad, y se realiza el control suave de la trayectoria del pie del robot. Finalmente, se establece el modelo de control compliant de la pierna del robot. En el proceso de movimiento, la fuerza de contacto entre las piernas y el suelo se optimiza en tiempo real, de modo que el robot compuesto puede caminar de manera estable sobre terrenos irregulares. El modelo 3-D del robot compuesto escorpión se construyó con el software ADAMS, y se llevó a cabo una simulación dinámica de acuerdo con el esquema de control compliant. Este artículo toma la velocidad de caminata del robot y el ángulo del torso como índices de evaluación del rendimiento y verifica la efectividad del esquema de control compliant. Se realiza la prueba de estabilidad de movimiento cooperativo en el terreno irregular real. Los resultados de la prueba muestran que el ángulo de cabeceo y el ángulo de balanceo del robot están entre +/-0.5 grados, lo que cumple con los requisitos de estabilidad de movimiento del robot y verifica la corrección del esquema de control compliant y del modelo de control propuesto en este artículo.
Descripción
En este artículo, se propone un esquema de control compliant basado en la optimización de la fuerza de contacto de la pierna del robot para mejorar la estabilidad de todo el proceso de movimiento del robot. En primer lugar, de acuerdo con el estado de movimiento del robot, se analiza el cambio de su centro de gravedad, luego se determina el paso estable del robot mediante el margen de estabilidad, y se realiza el control suave de la trayectoria del pie del robot. Finalmente, se establece el modelo de control compliant de la pierna del robot. En el proceso de movimiento, la fuerza de contacto entre las piernas y el suelo se optimiza en tiempo real, de modo que el robot compuesto puede caminar de manera estable sobre terrenos irregulares. El modelo 3-D del robot compuesto escorpión se construyó con el software ADAMS, y se llevó a cabo una simulación dinámica de acuerdo con el esquema de control compliant. Este artículo toma la velocidad de caminata del robot y el ángulo del torso como índices de evaluación del rendimiento y verifica la efectividad del esquema de control compliant. Se realiza la prueba de estabilidad de movimiento cooperativo en el terreno irregular real. Los resultados de la prueba muestran que el ángulo de cabeceo y el ángulo de balanceo del robot están entre +/-0.5 grados, lo que cumple con los requisitos de estabilidad de movimiento del robot y verifica la corrección del esquema de control compliant y del modelo de control propuesto en este artículo.