Investigación Orientada a la Pendiente Desconocida sobre Control Predictivo de Modelos para Robots Cuadrúpedos
Autores: Zhang, Zhitong; An, Honglei; Wei, Xiaojian; Ma, Hongxu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Investigación Orientada a la Pendiente Desconocida sobre Control Predictivo de Modelos para Robots Cuadrúpedos
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Terrenos ondulados
Robots cuadrúpedos
Control predictivo de modelos de adaptabilidad a pendientes
Sensores de posición de juntas
Unidades de medida inercial
Restricción del cono de fricción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Hay muchos terrenos ondulados en el entorno salvaje. Con el fin de lograr una caminata adaptativa y estable de robots cuadrúpedos en terrenos inclinados desconocidos, se propone en este trabajo un algoritmo de control predictivo de modelo de adaptabilidad a la pendiente (SAMPC). En ausencia de sensores de visión externos, se estima la orientación y la inclinación de la pendiente en función de los sensores de posición de las articulaciones y las unidades de medida inercial (IMU). En un esfuerzo por aumentar el margen de estabilidad, el algoritmo adaptativo ajusta el ángulo de actitud y el punto de contacto de la pierna oscilante. Para reducir el riesgo de deslizamiento, se diseña una ley de control no lineal para determinar el factor de fricción de la restricción del cono de fricción a partir de la inclinación de la pendiente. Validamos la efectividad del marco a través de una serie de simulaciones. Se logra una transición automática suave de la superficie plana a la pendiente desconocida, y el robot es capaz de caminar en todas las direcciones sobre la pendiente. Notablemente, con referencia al modo de escalada de la oveja azul, el robot escaló con éxito una pendiente de 42.4 grados, demostrando la capacidad definitiva del marco propuesto.
Descripción
Hay muchos terrenos ondulados en el entorno salvaje. Con el fin de lograr una caminata adaptativa y estable de robots cuadrúpedos en terrenos inclinados desconocidos, se propone en este trabajo un algoritmo de control predictivo de modelo de adaptabilidad a la pendiente (SAMPC). En ausencia de sensores de visión externos, se estima la orientación y la inclinación de la pendiente en función de los sensores de posición de las articulaciones y las unidades de medida inercial (IMU). En un esfuerzo por aumentar el margen de estabilidad, el algoritmo adaptativo ajusta el ángulo de actitud y el punto de contacto de la pierna oscilante. Para reducir el riesgo de deslizamiento, se diseña una ley de control no lineal para determinar el factor de fricción de la restricción del cono de fricción a partir de la inclinación de la pendiente. Validamos la efectividad del marco a través de una serie de simulaciones. Se logra una transición automática suave de la superficie plana a la pendiente desconocida, y el robot es capaz de caminar en todas las direcciones sobre la pendiente. Notablemente, con referencia al modo de escalada de la oveja azul, el robot escaló con éxito una pendiente de 42.4 grados, demostrando la capacidad definitiva del marco propuesto.