O kroczeniu dwunożnego antropomorficznego robota - typu DAR

pol Artykuł w języku polskim DOI:

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

Pobierz Artykuł

Streszczenie

W pracy opisano sposób wykonania, w warunkach krajowych, pierwszego dwunożnego antropomorficznego robota zwanego przez autorów pracy dwunożną maszyną - DAR. Zaprezentowana konstrukcja robota ma osiem stopni swobody i składa się z dwóch nóg wyposażonych w duże stopy i korpus. Pary kinematyczne maszyny - DAR napędzane są silnikami prądu stałego, o regulowanej mocy chwilowej (tak jak to jest w "siłownikach" mięśniowych nóg człowieka). Wzorce przebiegów mocy chwilowych, w trzech głównych "stawach" nóg rzeczywistej maszyny - DAR, "pobrano" z normalnego chodu człowieka, podczas kroczenia, w płaszczyźnie strzałkowej ruchu, po względnie płaskiej i utwardzonej powierzchni, w warunkach laboratoryjnych. Zastosowano liczbę Froude’a do zaprojektowania jej wymiarów geometrycznych, znalezienia podobieństwa dynamicznego między kroczeniem robota typu DAR a człowiekiem. Rzeczywista maszyna dwunożna typu DAR pod względem geometrycznym i masowym będzie e razy mniejsza od wielkości ciała człowieka, gdzie: e - liczba Eulera.

Słowa kluczowe

dwunożny antropomorficzny robot DAR, liczba Eulera, liczba Froude'a, moce chwilowe napędów maszyny - DAR

About gait of two legged anthropomorphic walking robot - DAR

Abstract

In this paper was described how to build two legged machine (robot) named DAR. The construction of this robot has eight degrees of freedom and consists: trunk and two legs equipped with two relativity big two feet. Kinematics pairs of robot - DAR are propelled by DC motors, with regulated instantaneous power (similar from "servomotors" e.m. produced by group of muscles of human legs during walking). Model of instantaneous power was taken from shape of instantaneous power developed by group of muscles of a man, during walking in sagittal plane, over relatively flat surface - in laboratory condition. Proposed robot - DAR is e-time smaller then a man (where: e - is Euler number). Model of instantaneous power developed by DC control motor of artificial joints of a robot - DAR was elaborated by using Froude number Fr.

Keywords

Euler number, Froude number, instantaneous power developed by two legged robot - DAR, two legs anthropomorphic robot - DAR

Bibliografia

  1. K. Hirai , M. Hirose, Y. Haikawa, T. Takenaka: “The development of Honda Humanoid Robot”, 1998. 
  2. Alexander R. McNeill: The gait of bipedal and quadrupedal animals. The Int. Journal of Robotics Research, 1984, 3, 2, pp. 49-60. 
  3. C.J. Pennycuick: Newton rules biology. A physical approach to biological problems. Pergamon Press, Glasgow, 1992. 
  4. K. Jaworek: O lokomocji kręgowców. Materiały XII Szkoły Biomechaniki, Wrocław Szklarska-Poręba, 20-23 października,1994, pp. 150-157. 
  5. K. Jaworek: Metoda wskaźnikowej oceny lokomocji człowieka na przykładzie chodu i biegu. Rozprawa habilitacyjna. Wyd. IBiB-PAN, Zeszyt nr 32, Warszawa, 1992. 
  6. Strona internetowa - The Honda Humanoid Robot ASIMO 
  7. Strona internetowa - P3 and ASIMO 
  8. K. Jaworek Metoda oceny stanu aparatu ruchu człowieka na przykładzie chodu. Monografia (w przygotowaniu do druku 2009).