一个平行弹性机器人腿的设计和验证
Emre Tanfener1,2, Osman Kaan Karagöz1,3, Sinan Şahin Candan4,5
1Robotics and Artificial Intelligence Technologies Application and Research Center, Middle East Technical University, 06800 Ankara, Turkey.
Bioinspiration & biomimetics
|January 29, 2024
概括
这项研究设计了一条平行弹性机器人腿,以模仿使用新型包装凸轮机制的线性质弹阻尼器模型. 实验结果证实,该机制成功地复制了高级机器人控制所需的线性动力学.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 机械工程 机械工程
- 控制系统 控制系统
背景情况:
- 机器人腿经常面临挑战,由于弹性元素的非线性,需要准确复制所需的动态模型.
- 实现线性动力学对于简化基于模型的控制设计和分析在腿式机器人中至关重要.
研究的目的:
- 设计和实验验证一个平行弹性机器人腿机制,能够模拟一个线性质弹阻尼器模型.
- 使用包装凸轮机制,从弹性元素中线性化非线性力.
- 为了使线性模型中的分析解决方案在机器人控制中的应用.
主要方法:
- 一个平行弹性机器人腿的设计,包含一个包装凸轮机制.
- 开发一种系统识别程序,以估计腿部机制参数.
- 对估计参数进行交叉验证,以评估与目标线性模型对比的性能.
主要成果:
- 包装凸轮机制有效地线性化了非线性弹性力.
- 实验验证证了机器人腿的被动动态与线性质-弹-阻尼器模型密切匹配.
- 成功的参数估计和交叉验证证明了该机制的可靠性.
结论:
- 开发的平行弹性机器人腿成功实现了预期的线性动力学.
- 这种机制为机器人平行弹性执行提供了一个可行的平台.
- 这些发现促进了基于模型的控制器的使用,利用线性系统的分析解决方案.
