Resumen

Una pata de salto con un grado de libertad (DOF) se caracteriza por una gran rigidez y un control sencillo. Sin embargo, los robots son propensos a fallos de movimiento porque pueden volcarse durante el proceso de salto debido a la reducida flexibilidad del mecanismo. En este estudio se ha llevado a cabo el diseño del mecanismo, la optimización de la configuración y la experimentación para lograr la estabilidad en el salto de un robot bioinspirado. Tomando las langostas como objeto imitado, se diseñó un mecanismo de salto de piernas de un solo movimiento tomando como referencia el mecanismo de seis barras tipo Stephenson, y se establecieron modelos cinemáticos y dinámicos. El ángulo de rotación del tronco y el momento de inercia total se utilizaron como criterios de estabilidad, y se analizó en detalle la sensibilidad de los distintos eslabones al objetivo. Con las longitudes de los eslabones de alta sensibilidad como parámetros de optimización, se propuso un método de optimización de la configuración basado en el algoritmo de optimización de enjambre de partículas teniendo en cuenta las diferentes condiciones de restricción del mecanismo de la pata saltarina. Los resultados de la optimización muestran que este método puede mejorar considerablemente la eficacia de la optimización. Se desarrolló un prototipo del robot, y el experimento demostró que el ángulo de rotación del tronco y el momento de inercia total optimizados se encontraban dentro de un rango pequeño, por lo que pueden cumplir los requisitos de estabilidad del salto. Este trabajo proporciona una referencia para el diseño de robots de salto y de piernas.

• Materias:Matemáticas Análisis Matemático Álgebra Ingeniería Matemática aplicada Lógica matemática
• Subjects:mathematics Mathematical Analysis Algebra Engineering Applied Mathematics Mathematical logic
• Palabras claves:momento de inercia total, mecanismo de pata de salto dof, algoritmo de optimización de enjambre de partículas, método de optimización de la configuración, diferentes condiciones de restricción, longitudes de enlace de sensibilidad, ángulo de rotación del tronco, referencia, estabilidad, diseño del mecanismo
• Keywords:total inertia moment, dof jumping leg mechanism, particle swarm optimization algorithm, configuration optimization method, different constraint conditions, sensitivity link lengths, trunk rotation angle, reference, stability, mechanism design