Estabilidad de una carrera de contención al estilo Groucho en el plano sagital
Autores: Duperret, Jeffrey; Koditschek, Daniel E.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estabilidad de una carrera de contención al estilo Groucho en el plano sagital
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Papel
Sistema dinámico híbrido de tres grados de libertad
Plano sagital
Estilo Groucho
Cuadrúpedo
Correr
Controles
Arquitectura modular
Ciclos límite
Comportamiento de salto
Velocidades adelante-atrás
Parámetros cinemáticos
Parámetros dinámicos
Transiciones
Composición en cascada
Dinámica linealizada
Mapa de zancadas
Canales de retroalimentación
Estabilidad muerta
Desajuste de parámetros
Experimentos
Cuadrúpedo físico
Comportamiento predicho
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Este documento desarrolla un modelo de sistemas dinámicos híbridos de tres grados de libertad en el plano sagital para una carrera cuadrúpede al estilo Groucho. Controles simples dentro de la fase de apoyo utilizando una arquitectura modular producen una expresión en forma cerrada para una familia de ciclos límite híbridos que representan el comportamiento de salto en un rango de velocidades seleccionadas por el usuario en la dirección adelante-atrás, como función de los parámetros cinemáticos y dinámicos del modelo. Los controles que actúan sobre las transiciones híbridas están estructurados para lograr una composición en cascada de saltos en el lugar que impulsa el grado de libertad en la dirección adelante-atrás, desacoplando así la dinámica linealizada de una aproximación al mapa de zancada. La selección cuidadosa de los canales de retroalimentación utilizados para implementar estos controles proporciona estabilidad infinitesimal de tipo deadbeat, que es relativamente robusta frente a desajustes de parámetros. Los experimentos con un cuadrúpedo físico coinciden razonablemente con el comportamiento de salto predicho por el ciclo límite híbrido y su aproximación linealizada estable.
Descripción
Este documento desarrolla un modelo de sistemas dinámicos híbridos de tres grados de libertad en el plano sagital para una carrera cuadrúpede al estilo Groucho. Controles simples dentro de la fase de apoyo utilizando una arquitectura modular producen una expresión en forma cerrada para una familia de ciclos límite híbridos que representan el comportamiento de salto en un rango de velocidades seleccionadas por el usuario en la dirección adelante-atrás, como función de los parámetros cinemáticos y dinámicos del modelo. Los controles que actúan sobre las transiciones híbridas están estructurados para lograr una composición en cascada de saltos en el lugar que impulsa el grado de libertad en la dirección adelante-atrás, desacoplando así la dinámica linealizada de una aproximación al mapa de zancada. La selección cuidadosa de los canales de retroalimentación utilizados para implementar estos controles proporciona estabilidad infinitesimal de tipo deadbeat, que es relativamente robusta frente a desajustes de parámetros. Los experimentos con un cuadrúpedo físico coinciden razonablemente con el comportamiento de salto predicho por el ciclo límite híbrido y su aproximación linealizada estable.