Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Standalone brushless motor module optimized for legged robots

Wasilewski Piotr, Gradzki Rafal

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2022

|

Vol. 70, nr 3

art. no. e141008

EN

The main focus of the article is an advanced actuator, designed and optimized for small dynamic legged robots. The presented actuator prototype is unique, as the market lacks similar solutions when dimensions and weight of the module are considered. The actuator has a modular structure, which makes it easy to replace in case of malfunction and simplifies the overall structure of the robot. High torque bandwidth, achieved by the module, is crucial to agile locomotion, obstacle avoidance and push recovery of the quadrupedal robot. The Authors have conducted a solution review aimed at similar small-size modules. It was found that there are no advanced actuators suitable for sub 5 kg quadruped robots. The unique design presented in this paper is described in all three aspects: mechanical, electrical and software. The mechanical section depicts the solutions implemented in the module, especially the low gear ratio gearbox. The custom brushless motor driver is presented in the electrical section, together with detailed diagrams and hardware descriptions. The last section depicts solutions implemented in the software, the main motor control algorithm and auxiliary modules such as automatic motor parameter identification and encoder misalignment correction. Tests performed in the last part of this paper validated the design goals established for the actuator. The results confirmed the high torque capability and exhibited the motor saturation region. Continuous and peak torque were measured based on the thermal characteristics of the module. Moreover, the automatic motor parameter identification process carried out by the controller itself was validated by manual measurements.

2

Reliability analysis of a multi-eso based control strategy for level adjustment control system of quadruped robot under disturbances and failures

Cui Jingjing, Ren Yi, Xu Binghui, Yang Dezhen, Zeng Shengkui

Eksploatacja i Niezawodność

|

2020

|

Vol. 22, no. 1

42--51

EN

The complexity of control algorithms and their vulnerability to disturbances and failures are the main problems that restrict the operations of multi-legged mobile robots in more complex environments. In this paper, a multiple extended state observer (ESO) based control strategy is proposed to achieve stable tilt angle control for quadruped robots under the influence of disturbances and actuator failures. By treating the multiple legs as parallel control objects, more ESOs were added to improve the disturbance rejection ability of the linear active disturbance rejection control (LADRC). Correlation of interactive information about the legs is realized by the synthesis of multiple ESO information. Based on LADRC, this method has the advantages of easy parameter tuning, good robustness, and strong ability to cope with interference and fault conditions. A control system reliability evaluation method was proposed. The reliability and control performance of the multi-ESO based control system under leg stuck failure conditions were systematically analyzed. Simulation and experimental results for the level adjustment control system of a quadruped robot are provided to verify the disturbance rejection ability, feasibility and practicability of the proposed multi-ESO based control method.

PL

Złożoność algorytmów sterowania oraz ich brak odporności na zakłócenia i uszkodzenia to główne czynniki ograniczające pracę wielonożnych robotów mobilnych w bardziej złożonych środowiskach. W przedstawionym artykule zaproponowano strategię sterowania wykorzystującą kilka obserwatorów stanu rozszerzonego (ESO), która pozwala na uzyskanie stabilnego kąta pochylenia robota czworonożnego w warunkach zakłóceń i uszkodzeń siłowników. Traktując każdą z nóg jako równorzędny obiekt sterowania, dodano dodatkowe ESO, co pozwoliło na poprawienie zdolności algorytmu liniowego aktywnego tłumienia zakłóceń (LADRC) do kompensacji (tłumienia) tych ostatnich. Interaktywne informacje dotyczące poszczególnych nóg korelowano poprzez syntezę danych z ESO. Zaletami omawianej metody opartej na LADRC są: łatwość dostrajania parametrów, wysoka niezawodność oraz bardzo dobra zdolność do radzenia sobie z zakłóceniami i uszkodzeniami. Zaproponowano także metodę oceny niezawodności systemu sterowania. Analizowano niezawodność i wydajność systemu opartego na kilku ESO w warunkach awarii wywołanej zablokowaniem nóg robota. Przedstawiono wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych systemu sterowania regulacją poziomu robota czworonożnego, które pozwalają zweryfikować zdolność proponowanej metody do tłumienia zakłóceń, a także możliwość jej praktycznego zastosowania.

3

Climbing quadruped robot for nondestructive testing

Olejnik D., Chady T., Frankowski P. K.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 4

46--48

EN

This paper presents design, construction and control of a quadruped robot, capable to maneuver on vertical surfaces. A nondestructive system integrated with the robot enables location and tracking of rebars in concrete structures. This paper illustrates robot manipulation in the kinematic approach and practical application of the platform dedicated for nondestructive testing.

PL

W artykule przedstawiono projekt, budowę oraz sterowanie czworonożnym robotem, zdolnym manewrować na powierzchniach pionowych. Nieniszczący system zintegrowany z robotem umożliwia lokalizację i śledzenie prętów w konstrukcjach betonowych. W artykule przedstawiono manipulację robotem w podejściu kinematycznym oraz praktyczne zastosowanie platformy dedykowanej do badań nieniszczących.

4

Dynamical approach to the diagonal gait synthesis: theory and experiments

Zielińska T., Trojnacki M.

Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems

|

2009

|

Vol. 3, No. 2

3-7

EN

The method of two-legged diagonal gait synthesis for the quadruped robot is introduced. The problem of dynamic postural equilibration taking into account the role of compliant feet is solved. The equilibrium conditions are split to the feet attachments points and the points within the feet-end area. In simulation example the slip avoidance condition is tested. Presented method has the meaning for motion synthesis taking into account the robot parameters and - for the design of the feet considering the dynamically stable gaits. The method was proved by using simulations and experiments.