Transición de marcha desde el paso por un modelo simulado cuadrúpedo y un robot con modulación de fase mediante retroalimentación vestibular
Autores: Fukui, Takahiro; Matsukawa, Souichiro; Habu, Yasushi; Fukuoka, Yasuhiro
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Transición de marcha desde el paso por un modelo simulado cuadrúpedo y un robot con modulación de fase mediante retroalimentación vestibular
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Método
Transición de marcha autónoma
Robot cuadrúpedo
CPG
Controlador PD
Retroalimentación del ángulo de inclinación del cuerpo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Proponemos un método para lograr una transición de marcha autónoma según la velocidad para un robot cuadrúpedo que se desplaza a velocidades medias. Verificamos su efectividad a través de experimentos con el modelo de simulación y el robot que desarrollamos. En nuestro método propuesto, se aplica un generador de patrones centrales (CPG) a cada pierna. Cada pierna es controlada por un controlador PD basado en la salida del CPG. Los cuatro CPG están acoplados, y una red CPG cableada genera un patrón de marcha por defecto. Además, retroalimentamos la inclinación del cuerpo a los CPG para adaptarnos a la oscilación del cuerpo que cambia según la velocidad. Como resultado, nuestro modelo y robot logran cambios estables en la velocidad mientras generan de manera autónoma una marcha a bajas velocidades y un galope rotatorio a altas velocidades, a pesar de que la marcha y el galope rotatorio no están preprogramados. El feedback del ángulo de inclinación del cuerpo es el único factor involucrado en la generación autónoma de marchas, por lo que puede ser utilizado fácilmente para varios robots cuadrúpedos. Por lo tanto, se espera que el método propuesto sea un método de control efectivo para robots cuadrúpedos.
Descripción
Proponemos un método para lograr una transición de marcha autónoma según la velocidad para un robot cuadrúpedo que se desplaza a velocidades medias. Verificamos su efectividad a través de experimentos con el modelo de simulación y el robot que desarrollamos. En nuestro método propuesto, se aplica un generador de patrones centrales (CPG) a cada pierna. Cada pierna es controlada por un controlador PD basado en la salida del CPG. Los cuatro CPG están acoplados, y una red CPG cableada genera un patrón de marcha por defecto. Además, retroalimentamos la inclinación del cuerpo a los CPG para adaptarnos a la oscilación del cuerpo que cambia según la velocidad. Como resultado, nuestro modelo y robot logran cambios estables en la velocidad mientras generan de manera autónoma una marcha a bajas velocidades y un galope rotatorio a altas velocidades, a pesar de que la marcha y el galope rotatorio no están preprogramados. El feedback del ángulo de inclinación del cuerpo es el único factor involucrado en la generación autónoma de marchas, por lo que puede ser utilizado fácilmente para varios robots cuadrúpedos. Por lo tanto, se espera que el método propuesto sea un método de control efectivo para robots cuadrúpedos.