Desarrollo de un ordenador inferior para robots biónicos cuadrúpedos actuados hidráulicamente basado en DSP
Autores: Gao, Bingwei; Wang, Yongkang; Han, Wenlong; Xue, Shilong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Desarrollo de un ordenador inferior para robots biónicos cuadrúpedos actuados hidráulicamente basado en DSP
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Hidráulico
Robots cuadrúpedos
Diseño del sistema de control
Algoritmo de control compuesto difuso-PID
TMS320F28335
Robot móvil autónomo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
Antecedentes: Los robots cuadrúpedos hidráulicos tienen amplias perspectivas de aplicación. El diseño del sistema de control es el contenido central del diseño del robot. Sin embargo, los microcontroladores utilizados en el pasado presentan deficiencias como un período de muestreo largo y un algoritmo simple. Métodos: Se diseña un sistema de control eléctrico de estructura estratificada y distribuida para robots cuadrúpedos accionados hidráulicamente considerando a un perro como modelo biónico. Con el fin de mejorar el tiempo de respuesta y la precisión constante del sistema al mismo tiempo, se propone en este documento un algoritmo de control compuesto Fuzzy-PID. Se diseñan el hardware y el software del sistema de control. Resultados: Se desarrolla el sistema de control de la computadora inferior para robots cuadrúpedos accionados hidráulicamente utilizando TMS320F28335 en la serie DSP2000 como procesador central. El circuito de control externo expande algunos chips externos, como AD7606, AD5754R y PCA82C250, y se diseña un circuito de interfaz periférica. Aprovechando al máximo la potencia de procesamiento eficiente del chip y los abundantes recursos en el chip, el circuito de hardware es más simple y confiable, y el software también es fácil de implementar. Se verifica que el sistema de control es racional y efectivo mediante experimentos. Conclusiones: Los resultados experimentales muestran que el sistema de control diseñado en este documento es razonable y puede controlar efectivamente las articulaciones del robot cuadrúpedo. Tiene una fuerte escalabilidad y puede cumplir con los requisitos básicos del sistema de control de robots móviles autónomos.
Descripción
Antecedentes: Los robots cuadrúpedos hidráulicos tienen amplias perspectivas de aplicación. El diseño del sistema de control es el contenido central del diseño del robot. Sin embargo, los microcontroladores utilizados en el pasado presentan deficiencias como un período de muestreo largo y un algoritmo simple. Métodos: Se diseña un sistema de control eléctrico de estructura estratificada y distribuida para robots cuadrúpedos accionados hidráulicamente considerando a un perro como modelo biónico. Con el fin de mejorar el tiempo de respuesta y la precisión constante del sistema al mismo tiempo, se propone en este documento un algoritmo de control compuesto Fuzzy-PID. Se diseñan el hardware y el software del sistema de control. Resultados: Se desarrolla el sistema de control de la computadora inferior para robots cuadrúpedos accionados hidráulicamente utilizando TMS320F28335 en la serie DSP2000 como procesador central. El circuito de control externo expande algunos chips externos, como AD7606, AD5754R y PCA82C250, y se diseña un circuito de interfaz periférica. Aprovechando al máximo la potencia de procesamiento eficiente del chip y los abundantes recursos en el chip, el circuito de hardware es más simple y confiable, y el software también es fácil de implementar. Se verifica que el sistema de control es racional y efectivo mediante experimentos. Conclusiones: Los resultados experimentales muestran que el sistema de control diseñado en este documento es razonable y puede controlar efectivamente las articulaciones del robot cuadrúpedo. Tiene una fuerte escalabilidad y puede cumplir con los requisitos básicos del sistema de control de robots móviles autónomos.