Modelling, control and locomotion of a twelvedegree of freedom biped robot
.
- Tez No: 711026
- Danışmanlar: DR. G.A. MEDRANO-CERDA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2001
- Dil: İngilizce
- Üniversite: The Unıversıty Of Salford
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Özet yok.
Özet (Çeviri)
Calculation of mathematical models, design of stabilising control systems and generation of locomotion trajectories for a twelve degree of freedom (DOF) biped robot are presented. The robot has seven DOF in the sagittal plane and five DOF in the lateral plane. Permanent magnet DC motors with speed reduction gearboxes drive the robot joints. The relative angles between adjacent joints are measured with potentiometers. The robot weighs about 18kg and it is 175cm tall. Approximate planar dynamic models are obtained using Kane's equations. Non-linear models are linearized around the vertical and discretized with 10ms sampling time. Independent stabilizing controllers are designed for each plane. Optimal feedback gains for position and velocity feedbacks are calculated using Linear Quadratic Regulator Theory (LQR). Reduced order observers are implemented to estimate relative angular velocities. The stabilizing controllers include integral action terms to eliminate steady state errors and feedforward terms to speed up the transient. Locomotion trajectories for walking forward, backward, side ways and climbing up and down small steps are generated from the solutions of planar kinematic equations. Experimental results show that we have achieved a 100% success rate when walking forward, backward and side ways. The success rate is about 30% for climbing up and down a 5cm high step. The maximum speed for walking forward is 45cm step length in 8 seconds. Backlash in the gearboxes is one of the factors that prevents increasing walking speeds. Climbing steps larger than 5cm in height can only be achieved by improving the mechanical design of the robot to allow larger torques at the joints. Suggestions for future work are also given.
Benzer Tezler
- İnsansı robotlarda yürüme
Humanoid walking
SABRİ YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN GÖKAŞAN
- İki ayaklı yürüme hareketinin modellenmesi ve akıllı kontrolü
Modelling of biped locomotion and intelligent control
GÖKÇE YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Mekatronik MühendisliğiFırat ÜniversitesiElektronik Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. CAFER BAL
- Robust locomotion control for a quadruped robot with high payload capacity
Yüksek taşıma kapasiteli dört bacaklı robot için sağlam yürüyüş kontrolü
ERİM CAN ÖZÇINAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ REGAİP BARKAN UĞURLU
- Tek bacaklı zıplayan robotun dinamik modellenmesi ve kontrolü
Dynamical modelling and control of single legged hopping robot
ERK BAMYACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SIDDIK MURAT YEŞİLOĞLU
- 3D dynamic modeling of a spherical wheeled self-balancing mobile robot
Küresel tekerlekli kendini dengeleyen bir robotun üç boyutlu modellenmesi
ALİ NAİL İNAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. ULUÇ SARANLI
PROF. DR. ÖMER MORGÜL