关于脚接触状态检测技术的研究 轮腿机器人技术
Yaodong Wang1, Meng Hong1, Hui Chai2
1School of Mechanical and Electronic Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|June 27, 2024
概括
这项研究引入了一种新的传感方法,用于轮腿机器人准确检测脚端接触. 该系统估计了接触位置和正常力,改善了机器人的移动性和在具有挑战性的地形上做出决策.
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
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 精确的脚端接触感知对于移动机器人地形穿越和运动控制至关重要.
- 轮腿机器人脚的独特形状和旋转对现有的接触传感方法构成挑战.
研究的目的:
- 开发一种新的传感方法,用于轮腿机器人的轮胎应力场.
- 准确估计脚端接触位置和正常反应力 (FZ).
主要方法:
- 有限元分析 (FEA) 用于研究轮胎在施加力下变形.
- 使用对称变形特征的启发式接触位置估计器的设计.
- 使用一系列应变传感器来捕捉 200 Hz 的轮胎内部表面变形.
- 使用支向量的回归来根据接触位置和传感器数据进行力估计.
主要成果:
- 传感系统准确地检测轮子周长上的接触位置 (RMSE为1.150°).
- 该系统估计正常力 (FZ) 高达160N,RMSE为6.04%.
- 在自建平台上的实验验证证证了该方法的有效性.
结论:
- 这种新的方法为感知轮腿机器人的接触状态提供了一个有希望的解决方案.
- 开发的传感方法增强了机器人评估地形的能力,并支持强大的运动控制.
