Rola podatności stopy w chodzie dwunożnym

• Autorzy: Żurawska M. , Szumowski M. , Zielińska T.

Warianty tytułu

EN

The role of compliant foot in two-legged robots

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zaproponowano model podanej stopy robota dwunożnego będący systemem czterech układów typu sprężyna-tłumik. Przedstawiono wyniki analizy stabilności chodu z wykorzystaniem metody ZMP. Stosując zasadę prac przygotowanych wyprowadzono zależności opisujące siły reakcji przyłożone w punktach umiejscowienia elementów podatnych stopy. Znajomość tych sił jest niezbędna do wyznaczenia położenia punktu ZMP określającego stabilność postury robota. Porównano trajektorie punktu ZMP uzyskane dla chodu bez podatnych stóp, oraz dla chodu ze stopami podatnymi. Celem przeprowadzonych prac jest wspomożenie rozwoju opracowywanej konstrukcji robota humanoidalnego oraz wstępne (teoretyczne) zbadanie stabilności posturalnej w trakcie chodu.

EN

A compliant foot dedicated to a real construction of a humanoidal robot is introduced. The foot consists of a system of four spring-damper sets located in four corners of a foot. The study of the stability criteria is provided using the Vukobratovic's Zero Moment Point method. The principle of virtual works is used to determine the reaction forces in points where spring-damper sets are applied. It is necessary to know this forces in case of determining the trajectory of ZMP point that is the criteria of stable walk. Two trajectories are compared: for biped with rigid feet and for biped with compliant feet. The aim of the activities described in this article is to support the development of the biped robot prototype and basic investigation of the stability during robot's gait.

Słowa kluczowe

PL

robot dwunożny; robot humanoidalny; stopa robota; robotyka

EN

two-legged robot; humanoid robot; foot robot; robotics

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 194, t. 2
• Strony: 681--690
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Żurawska M.

• Politechnika Warszawska, MEiL, Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej, 00-665 Warszawa, ul.Nowowiejska 24

autor

Szumowski M.

• Politechnika Warszawska, MEiL, Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej, 00-665 Warszawa, ul.Nowowiejska 24

autor

Zielińska T.

• Politechnika Warszawska, MEiL, Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej, 00-665 Warszawa, ul.Nowowiejska 24

Bibliografia

• [1] A. de Alba Gonzalez, T. Zielińska: Postural Equlibrium Criteria Concerning Feet Properties For Biped Robots, "Journal of Automation, Mobile Robotics & Intelligent Systems" 2012, wyd. 6, nr 1, s. 22-21.
• [2] Bum-Joo Lee, Yong-Duk Kim, Jong-Hwan Kim: Balance control of humanoid robot for HuroSot, Proc. of 16th IFAC World Congress, 2005, vol. 16, part 1, s. 2087-2092.
• [3] Ganesh Kumar K., Pushparaj Mani Pathak: Dynamic modelling & simulation of a four legged jumping robot with compliant legs, Robotic and Autonomous Systems, 2013, vol. 61, s. 221-228.
• [4] P. Manoonpong et al.: Compliant Ankles ond Flat Feet for Improved Self-Stabilization and Passibe Dynamics of the Biped Robot "RunBot", Slovenia, International Conference on Humanoid Robots, 2011, s. 276-281.
• [5] K. Nishiwaki et al.: Toe joints that enhance bipedal and fullbody motion of humanoid robots, "Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation, ICRA, 2002, vol. 3, s. 2277-2282.
• [6] M. Szumowski: Projekt oraz opracowanie prototypu robota humanoidalnego. Praca dyplomowa inżynierska, Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa, Politechnika Warszawska, 2014.
• [7] M. Vukobratovic, B. Borovac: Zero - Moment Point - Thirty Five Years Of Its Life, "International Journal of Humanoid Robotics" 2004, vol. 1, nr 1, s. 157-173.
• [8] P. Zhang et al.: Adaptive Compliant Control of Humanoid Biped Foot with Elastic Energy Storage, International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, Signapore, 2009.
• [9] T. Zielińska et al.: Robot gait synthesis using the scheme od human motions skills development, Mech. Mach. Theory, 2008.
• [10] T. Zielińska, A. Chmielniak: Biologically inspired motion synthesis method of two-legged robot with compliant feet, "Robotica", 2011, vol. 29, s. 1049-1057.
• [11] T. Zielińska: Maszyny kroczące. Podstawy, projektowanie, sterowanie i wzorce biologiczne, Warszawa, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2014.
• [12] M. Żurawska: Analiza podatności w robocie dwunożnym. Praca dyplomowa magisterska, 2014, Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa, Politechnika Warszawska.