Resumen

Este artículo presenta un diseño de control basado en modelos de referencia para un robot caminante bipedal de 10 grados de libertad, utilizando programación de ganancia no lineal. El objetivo principal es mostrar que los modelos de masa concentrada pueden ser utilizados para predecir los torques articulares requeridos para un robot caminante bipedal. La arquitectura relativamente complicada, alto número de grados de libertad y requisitos de equilibrio hacen que la tarea de control de estos robots sea difícil. Aunque las técnicas de control lineal pueden ser utilizadas para controlar robots bipedales, el control no lineal es necesario para un mejor rendimiento. El énfasis de este trabajo es mostrar que el modelo de referencia puede ser un modelo de caminata bipedal con masa concentrada en el centro de gravedad, lo que elimina los problemas relacionados con el diseño de un sistema pseudo-inverso. Otra significancia de este enfoque es la reducción de los requisitos de cálculo debido al procedimiento simplificado de cálculo de torques articulares nominales. Se discute el análisis cinemático y dinámico, incluyendo resultados de torques articulares y fuerza en el suelo necesarios para implementar un movimiento de caminata prescrito. Este análisis está acompañado de una comparación con datos experimentales. Se describe un enfoque de diseño de controlador basado en una planta inversa y la linealización del error de seguimiento. Proponemos una combinación novedosa de programación de ganancia no lineal con un modelo de masa concentrada para el sistema de robot bipedal MIMO.

• Materias:Brazo robótico Robot omnidireccional Movimientos multiarticulares Algoritmo de control Máquina de vectores
• Subjects:Robotic arm Omnidirectional robot Multi-joint movements Control algorithm Vector machine
• Palabras claves:Diseño de control; Robot bípedo andante; Programación de ganancia no lineal; Modelos de masa concentrada; Pares articulares; Control no lineal
• Keywords:Control design; Bipedal walking robot; Nonlinear gain scheduling; Concentrated mass models; Joint torques; Nonlinear control