Validación Experimental del Modelo Esencial para un Ciclo de Marcha Completo con el Robot NAO
Autores: Marquez-Acosta, Emanuel; De-León-Gómez, Victor; Santibañez, Victor; Chevallereau, Christine; Aoustin, Yannick
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Validación Experimental del Modelo Esencial para un Ciclo de Marcha Completo con el Robot NAO
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Pruebas experimentales
Gaits de caminata fuera de línea
Modelo esencial
Trayectorias del Punto de Momento Cero
Robot NAO
Implementación de trayectorias de caminata
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, por primera vez, se realizan pruebas experimentales de patrones de marcha completamente offline generados por el modelo esencial. Este modelo no simplifica la dinámica del robot, y su principal ventaja es la definición de trayectorias deseadas del Punto de Momento Cero. Los patrones diseñados se implementan en el robot NAO, donde también se incluyen las etapas de inicio y parada. Se muestran simulaciones en MATLAB y Webots, así como experimentos con el robot real. Además, se incluyen observaciones importantes sobre la implementación de trayectorias de marcha en el robot NAO, como el manejo de la articulación de la cadera compartida por ambas piernas. También se aborda en los experimentos una comparación entre el modelo de péndulo invertido lineal (LIP) y el modelo esencial. Como era de esperar, el robot falla al seguir el patrón de marcha offline generado por el modelo LIP, pero no lo hace con el modelo esencial. Además, para ampliar los límites del modelo esencial, se diseña un patrón de marcha complejo con un movimiento vertical del centro de masa y un movimiento abrupto de los brazos. Como se muestra en los experimentos, no se requiere un controlador de equilibrio externo para realizar este patrón de marcha complejo. Así, se verifica la eficiencia del modelo esencial para diseñar patrones de marcha complejos estables en bucle abierto.
Descripción
En este artículo, por primera vez, se realizan pruebas experimentales de patrones de marcha completamente offline generados por el modelo esencial. Este modelo no simplifica la dinámica del robot, y su principal ventaja es la definición de trayectorias deseadas del Punto de Momento Cero. Los patrones diseñados se implementan en el robot NAO, donde también se incluyen las etapas de inicio y parada. Se muestran simulaciones en MATLAB y Webots, así como experimentos con el robot real. Además, se incluyen observaciones importantes sobre la implementación de trayectorias de marcha en el robot NAO, como el manejo de la articulación de la cadera compartida por ambas piernas. También se aborda en los experimentos una comparación entre el modelo de péndulo invertido lineal (LIP) y el modelo esencial. Como era de esperar, el robot falla al seguir el patrón de marcha offline generado por el modelo LIP, pero no lo hace con el modelo esencial. Además, para ampliar los límites del modelo esencial, se diseña un patrón de marcha complejo con un movimiento vertical del centro de masa y un movimiento abrupto de los brazos. Como se muestra en los experimentos, no se requiere un controlador de equilibrio externo para realizar este patrón de marcha complejo. Así, se verifica la eficiencia del modelo esencial para diseñar patrones de marcha complejos estables en bucle abierto.