Diseño de un robot humanoide de cuerpo superior y control de seguimiento de trayectoria a través de ZNN con un...

Área de la Ciencia:

• La robótica
• Sistemas de control
• Inteligencia artificial

Sus antecedentes:

• Los robots humanoides ofrecen capacidades avanzadas pero enfrentan desafíos en el seguimiento preciso de la trayectoria.
• Los controladores convencionales de red neuronal de cero (ZNN) dependen en gran medida de los derivados de la matriz jacobea, lo que limita el rendimiento.
• Los sistemas robóticos existentes a menudo tienen espacios de trabajo y precisión de seguimiento restringidos.

Objetivo del estudio:

• Para presentar un nuevo sistema humanoide de la parte superior del cuerpo inspirado en la biomecánica humana.
• Introducir un observador derivado de matriz mejorado por integración (IEMDO) para el seguimiento de trayectorias basado en ZNN.
• Para mejorar el espacio de trabajo y controlar la precisión de los brazos robóticos humanoides.

Principales métodos:

• Diseñó un sistema robótico humanoide de 22 DOF utilizando módulos de articulación hueca estandarizados.
• Desarrolló un IEMDO que incorpora retroalimentación no lineal y corrección integral para estimar las derivadas matriciales.
• Integrado el IEMDO con un controlador ZNN para el seguimiento de la trayectoria.

Principales resultados:

• El robot humanoide propuesto logró un espacio de trabajo total un 87,7% más grande y una expansión del espacio de trabajo común de 3.683 veces.
• El IEMDO demostró una estimación precisa de la matriz en tiempo real con una alta robustez al ruido.
• El seguimiento de la trayectoria de alta precisión se logró en simulaciones y experimentos del mundo real.

Conclusiones:

• El nuevo sistema de robots humanoides 22-DOF ofrece mejoras significativas en el espacio de trabajo y la inspiración biomecánica.
• El IEMDO proporciona una solución teóricamente sólida y práctica para una estimación precisa de la derivada de la matriz en los controladores ZNN.
• El marco integrado permite un control de brazo humanoide redundante de alto rendimiento, avanzando en el campo de la robótica humanoide.