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Basado en el Modelo de Mecánica de Contacto Pie-Suelo y Control de Buffer de Planificación de Velocidad

Autores: Zhang, Boxuan; Wang, Lichao; Wang, Yangwei; Yuan, Zehao

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Basado en el Modelo de Mecánica de Contacto Pie-Suelo y Control de Buffer de Planificación de Velocidad


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Reducir impacto
Motores de articulaciones de la pierna
Control flexible activo
Búfer de planificación de velocidad
Modelo mecánico
Fuerza de contacto

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 27

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Para reducir el impacto de los motores de las articulaciones de las piernas y los dispositivos eléctricos del cuerpo de un robot que cae, se propone un control flexible activo basado en la fuerza y la velocidad. Se propone un método de planificación de velocidad basado en un modelo virtual. Establecimos un modelo mecánico de contacto entre la pierna y el suelo. Luego, controlamos el cambio de la velocidad angular de la articulación de la rodilla después de que el robot contactó con el suelo para reducir la fuerza de impacto de la colisión y proteger los motores de las articulaciones del robot y las partes internas del cuerpo. Primero, se analizó la relación entre la fuerza de contacto y la velocidad a través del modelo mecánico de contacto entre la pierna y el suelo, y se determinó el objetivo. Luego, al planificar la velocidad del muslo y la articulación de la cadera del robot, se redujo la mutación de velocidad durante el contacto para que el impacto sobre el robot se redujera. Este método puede evitar la construcción de modelos físicos precisos complejos y el procesamiento de filtrado de interferencias de señales de par complejo, el proceso de control es simple y su efectividad se verifica mediante simulación en ADAMS y verificación experimental. La estrategia de planificación de velocidad se probó en estudios experimentales que mostraron que la fuerza de contacto de la estrategia de amortiguación era 0.671 veces la de sin amortiguación. Además, la aceleración de impacto de contacto de la planificación de velocidad fue de 1.5505 g, que fue menor que la fuerza de 1.7 g del control del modelo virtual. La estrategia de planificación de velocidad fue mejor para proteger al robot.

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