مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

طراحی مسیر ربات دوپای سه بعدی با در نظر گرفتن دوران فعال مفصل پنجه پا

نویسندگان
1 دانشجو کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شاهرود
2 دانشگاه شاهرود
چکیده
ربات‌های دوپا یکی از انواع ربات‌های پادار است که یافتن مسیر پایدار، یکی از موضوعات محوری برای آنها می‌باشد. به منظور تقلید گام انسان این ربات‌ها اساسا به واسطه تعداد درجات آزادی بالا دارای پیچیدگی زیادی هستند. هدف اصلی این مقاله طراحی مسیر گام پایدار برای یک ربات 9 عضوی به کمک معیار پایداری نقطه گشتاور صفر است. ربات استفاده شده در این مقاله دارای 16 مفصل فعال با دو مفصل پنجه می‌باشد. یکی از ویژگی‌های راه رفتن درانسان برای ایجاد گام‌های بلندتر استفاده از حالتی است که درآن کف پا حول مفصل پنجه دوران می‌کند. در این مقاله از گامی استفاده می‌شود که همانند انسان در لحظاتی از حرکت، پای تکیه‌گاه ربات حول این مفصل به صورت فعال دوران می‌کند. برای حصول به معادله اولیه قابل قبولی برای حرکت ربات از قیدی برای حدس اولیه حرکت لگن استفاده می‌شود. سپس به کمک الگوریتم جدیدی، مسیر حرکت مفاصل ربات محاسبه می‌شود. در نهایت با بررسی پایداری نقطه گشتاور صفر ربات و به کمک الگوریتمی مبتنی بر آزمون و خطا، مسیرهای مطلوب ربات دوپا به‌دست می‌آید.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Trajectory Design for a 3D Biped Robot by Considering Active Toe Rotation

نویسندگان English

Hessam Khafi 1
Habib Ahmadi 2
1 student of mechanical engineering at shahrood university
چکیده English

Finding a stable trajectory is amongst pivotal subjects for bipeds, which are a type of legged-robots. To mimic human gait, biped robots are basically complex because of having numerous Degrees of Freedom. The main goal of this paper is to design a stable trajectory of gaits for a 9 links robot via Zero Moment Point stability criteria. The robot used in this paper is composed of 16 active joints with two toe joint. One of the aspects of human walking to design longer strides is to use a status in which the foot is rotated about its toe joint. Here, a gait type is utilized whereas the entire sole of the support foot firstly touches the ground then rotates about its toe axis as an active joint. To achieve an initial admissible equation for robot motions, a constraint is used for initial guess of pelvis motion. Then, by using a novel algorithm, the trajectory of the joints is calculated. Finally, by considering Zero Moment Point and a trial-error algorithm, the desired trajectory of the biped robot is obtained.

کلیدواژه‌ها English

Bipedal Robot
Kinematics and Dynamics of Robot
Zero Moment Point