O zapasie bezpieczeństwa podczas kroczenia dwunożnego antropomorficznego robota typu DAR

pol Article in Polish DOI:

Marcin Głębocki , Krzysztof Jaworek Politechnika Białostocka, Wydział Mechaniczny, Katedra Automatyki i Robotyki

Download Article

Streszczenie

W pracy opisano sposób regulacji prędkości robota typu DAR i wyznaczenie dla niego krytycznej prędkości kroczenia za pomocą (nigdzie dotychczas niepublikowanego) wskaźnika bezpieczeństwa chodu (ang. gait safety faktory - GSF). Wskaźnik GSF będzie wyznaczany w robocie DAR, w trybie on-line (tzn. na bieżąco) podczas kroczenia robota. W tym celu stosowana będzie metoda funkcji regresji - zwanej w metodach identyfikacji metodą MFR. W pracy podano równanie zmiennej zespolonej "kroczenia" robota typu DAR na płaszczyźnie Gaussa. "Kroczenie" robota DAR na płaszczyźnie Gaussa umożliwia wyznaczenie (w trybie on-line) wskaźnika bezpieczeństwa kroczenia i prędkość krytyczna chodu robota typu DAR, co zapobiegnie jego np. przewracania się podczas kroczenia w płaszczyźnie strzałkowej ruchu, po względnie płaskiej i utwardzonej powierzchni.

Słowa kluczowe

dwunożny antropomorficzny robot typu DAR, identyfikacja metodą funkcji regresji - MFR, moce chwilowe napędów maszyny - DAR, płaszczyzna Gaussa, wskaźnik bezpieczeństwa chodu - GSF

About gait safety factor of two legged anthropomorphic walking robot - DAR

Abstract

In this paper was described how to build two legged machine (robot), in domestic circumstances, called by authors two legged machine - DAR. The construction of robot has eight degrees of freedom and consists of trunk and two legs equipped with two big feet. Kinematics pairs of machine - DAR are propelled by DC motors, with regulated instantaneous power (similar from "servomotors" of human legs developed by a man muscles). Model of instantaneous power developed at three main "joints" at real the machine - DAR "were taken" from instantaneous power developed from normal of human walk, in sagittal plane, under laboratory condition. In machine - DAR is provided regulation of it’s speed and is calculated maximal speed by means of (nowhere published) Gait Safety Factor - GSF. Coefficient GSF will be calculated in the machine - DAR on-line by the (MFR) method well known from identification methods during "gait" of the two legged machine - DAR, on complex plane, named Gauss plane.

Keywords

Froude number, Gait Safety Factor - GSF, identification method MFR, instantaneous power developed by the two legged machine - DAR, two legged machine - DAR, two legs anthropomorphic robot - DAR

Bibliography

  1. K. Jaworek Metody oceny stanu aparatu ruchu człowieka na przykładzie chodu. Monografia (w przygotowaniu do druku 2009). 
  2. Wilks S.: Mathematical Statistics. Ed. by John Wiley and Sons, New York, 1962. 
  3. Fisher R.A.: Statistical Method for Research Workers, Olivier and Boyd, Edinburgh, 1925. 
  4. Linnik J. W.: Metoda najmniejszych kwadratów i teoria opracowywania obserwacji, PWN, Warszawa, 1979. 
  5. Manerowski J.: Identyfikacja modeli ruchu sterowanych obiektów latających, Wydawnictw Naukowe ASKON, Warszawa, 1999. 
  6. Bubnicki Z.: Identyfikacja obiektów sterowania, PWN, Warszawa, 1974. 
  7. Mańczak K.: Metody identyfikacji wielowymiarowych obiektów sterowania, WNT, Warszawa, 1983. 
  8. Mańczak K., Nahorski Z.: Komputerowa identyfikacja obiektów dynamicznych, PWN, Warszawa, 1983. 
  9. K. Jaworek: Metoda wskaźnikowej oceny lokomocji człowieka na przykładzie chodu i biegu. Rozprawa habilitacyjna. Wyd. IBiB-PAN, Zeszyt nr 32, Warszawa, 1992.