Ontwerp en regeling van een hoppende robot met serieel gekoppelde actuatoren
Humanoïde robots moeten in staat zijn om te navigeren op complex, ongestructureerd terrein, wat actuatoren vereist met een hoge koppeldichtheid en een sterke schokbestendigheid, evenals robuuste besturingsstrategieën voor stabiele voortbeweging.
Dit werk presenteert het ontwerp en de besturing van een hopper dat een humanoïde-been nabootst, met behulp van nieuw ontwikkelde serieel gekoppelde actuatoren. Het doel is om een onderbestuurd 3-DOF-been te creëren met verbeterde impactresistentie en springprestaties in vergelijking met state-of-the-art systemen.
Het resulterende been van 13,62 kg en 0,9 m integreert op maat gemaakte transmissie- en sensorsystemen. Er wordt een driefasige besturingsstrategie gebruikt: PD-besturing tijdens de vlucht, impedantiebesturing tijdens het bufferen en energy shaping tijdens het opstijgen.
Simulatie en experimentele validatie tonen aan dat lineaire railwrijving een aanzienlijke invloed heeft op de prestaties. Een experiment om de wrijving te schatten leverde een dimensieloze springhoogte van 1,28 op. Opvallend is dat het been een dimensieloze stijfheid van 14,25 bereikte onder impedantiebesturing, wat wijst op een verbeterde schokbestendigheid.
Meer lezen