Generowanie ruchu robota dwunożnego z wykorzystaniem danych opisujących chód człowieka

pol Artykuł w języku polskim DOI:

wyślij Maciej T. Trojnacki Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

Pobierz Artykuł

Streszczenie

W artykule przedstawiono metodę generowania ruchu robota dwunożnego z wykorzystaniem zarejestrowanego chodu człowieka. Zarejestrowane dane zmodyfikowano uwzględniając możliwą dla napędów robota prędkość ruchu. Ponieważ zawierały one tylko wybrane kąty stawowe, dlatego uzupełniono brakujące wielkości w taki sposób, aby zapewnić balansowanie dynamiczne robota. Zrealizowano to tak, aby otrzymać odpowiednią trajektorię ruchu punktu zerowego momentu. Rozważania teoretyczne zostały poparte symulacją i animacją z zastosowaniem pakietu MATLAB/Simulink i przybornika Virtual Reality, które potwierdziły poprawność proponowanej metody.

Słowa kluczowe

generowanie ruchu, robot dwunożny, robot kroczący

Generating of biped robot motion based on human gait

Abstract

In this paper the method of generating biped robot motion was presented. This motion was realized based on recorded human motion. Recorded data were modified to the robot servos speed. These data included selected joint angles therefore they were supplemented in order to ensure robot dynamic balance. It was done by designing motion trajectory of zero moment point. Theoretical considerations were supported by the computer simulation and animation using MATLAB/Simulink package and Virtual Reality Toolbox. They verified the correctness of proposed method.

Keywords

biped robot, motion generating, walking robot

Bibliografia

  1. ASIMO - Technical Information, American Honda Motor Co., Inc., Corporate Affairs & Communications, 2003 (www.honda.com).
  2. Jung-Yup Kim, Ill-Woo Park, Jun-Ho Oh: Walking Control Algorithm of Biped Humanoid Robot on Uneven and Inclined Floor, Journal of Intelligent and Robotic Systems, Vol. 48, No. 4 (2007), 457-484.
  3. Kryczka P.: An anthropomorphic biped: prototype and control system. Praca dyplomowa inżynierska, Politechnika Warszawska, Warszawa 2007.
  4. Kryczka P., Chee-Meng Ch.: The Design of a Humanoidal Biped for the Research on the Gait Pattern Generators, Advances in Climbing and Walking Robots, Eds. Ming Xie at al., World Scentific 2007, 435-444.
  5. Hun-ok Lim, Atsuo Takanishi: Compensatory motion control for a biped walking robot, Robotica (2005) Vol. 23, 1-11.
  6. Lim Hun-ok, Setiawan Samuel A., Takanishi Atsuo: Balance and Impedance Control for Biped Humanoid Robot Locomotion, Proceedings of the 2001 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Maui, Hawaii, USA, Oct. 29 - Nov. 03, 2001, 494-499.
  7. Mitobe K., Capi G., Nasu Y.: A new control method for walking robots based on angular momentum, Mechatronics 14 (2004), 163-174.
  8. Pandu Ranga Vundavilli, Dilip Kumar Pratihar: Soft computing-based gait planners for a dynamically balanced biped robot negotiating sloping surfaces, Applied Soft Computing 9 (2009), 191-208.
  9. Peiman Naseradin Mousavi, C. Nataraj, Ahmad Bagheri, Mahdi Alizadeh Entezari: Mathematical simulation of combined trajectory paths of a seven link biped robot, Applied Mathematical Modelling 32 (2008), 1445-1462.
  10. Vukobratović M., Borovac B.V: Zero-Moment Point - thirty five years of its life, International Journal of Humanoid Robotics, Vol. 1, No. 1 (2004), 157-173.
  11. Zielińska T.: Maszyny kroczące. Podstawy, projektowanie, sterowanie i wzorce biologiczne, PWN, Warszawa 2003.
  12. Zielinska T., Chee-Meng Ch., Kryczka P., Jargilo P.: Robot Gait Synthesis using the scheme of human motion skills development, Mechanism and Machines Theory, Elsevier 2008, 2008.09.07.