Aprendizaje de habilidades de movimiento adaptativo de robot cuadrúpedo en pendientes basado en el algoritmo de búsqueda aleatoria aumentada
Autores: Zhu, Xiaoqing; Wang, Mingchao; Ruan, Xiaogang; Chen, Lu; Ji, Tingdong; Liu, Xinyuan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Aprendizaje de habilidades de movimiento adaptativo de robot cuadrúpedo en pendientes basado en el algoritmo de búsqueda aleatoria aumentada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Problema
Robots cuadrúpedos
Algoritmo de planificación de marcha
Pendientes
Pendiente del terreno
Marcha de arrastre
Criterio de estabilidad
ZMP
Búsqueda aleatoria aumentada
Algoritmo ARS
Curva de Bezier
Trayectoria del pie del robot
Ajuste de postura
ángulo de articulación
Ajuste adaptativo
Experimento de simulación
Actitud
Caminar estable
Movimiento en pendiente
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 42
Citaciones: Sin citaciones
Para hacer frente al problema de caminar de manera estable en pendientes de robots cuadrúpedos, se propone un marco de algoritmo de planificación de la marcha para robots cuadrúpedos que enfrentan pendientes desconocidas. Estimamos la pendiente del terreno mediante la información de actitud medida por la unidad de medición inercial (IMU) sin depender de la visión del robot. Se adoptó la marcha de reptación, y se llevó a cabo la planificación de la trayectoria del centro de gravedad basada en el criterio de estabilidad del punto de momento cero (ZMP). Luego, se utilizó el algoritmo de búsqueda aleatoria aumentada (ARS) para modular los parámetros de la curva de Bezier para realizar la planificación de la trayectoria del pie del robot. Además, el robot puede ajustar la postura en tiempo real para seguir el ángulo de articulación deseado, lo que permite el ajuste adaptativo de la postura del robot durante el movimiento en pendiente. Los resultados de experimentos de simulación muestran que el algoritmo propuesto para la planificación de la marcha en pendientes puede ajustar de manera adaptativa la actitud del robot y pasar de manera estable a través del entorno de pendiente cuando la pendiente es desconocida.
Descripción
Para hacer frente al problema de caminar de manera estable en pendientes de robots cuadrúpedos, se propone un marco de algoritmo de planificación de la marcha para robots cuadrúpedos que enfrentan pendientes desconocidas. Estimamos la pendiente del terreno mediante la información de actitud medida por la unidad de medición inercial (IMU) sin depender de la visión del robot. Se adoptó la marcha de reptación, y se llevó a cabo la planificación de la trayectoria del centro de gravedad basada en el criterio de estabilidad del punto de momento cero (ZMP). Luego, se utilizó el algoritmo de búsqueda aleatoria aumentada (ARS) para modular los parámetros de la curva de Bezier para realizar la planificación de la trayectoria del pie del robot. Además, el robot puede ajustar la postura en tiempo real para seguir el ángulo de articulación deseado, lo que permite el ajuste adaptativo de la postura del robot durante el movimiento en pendiente. Los resultados de experimentos de simulación muestran que el algoritmo propuesto para la planificación de la marcha en pendientes puede ajustar de manera adaptativa la actitud del robot y pasar de manera estable a través del entorno de pendiente cuando la pendiente es desconocida.