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 University of Salford
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 215
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
- Design of a climbing robot for corrosion inspection
Otonom tırmanan korozyon denetleme robotu
ÖZGÜR ACAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Mekatronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CLAUDIA FERNANDA YAŞAR
- Paletli mobil manipülatör tasarımı ve modellenmesi
Tracked mobile manipulator design and dynamical modelling
MUSTAFA TOLGA YAVUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ
- 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
- Reconfigurable modular snake robot locomotion via learning based hybrid motion control system architecture
Öğrenme temelli melez hareket kontrol sistem mimarisi ile yeniden yapılandırılabilir modüler yılan robot hareket kabiliyeti
İLYAS KOCAER
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Mekatronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER MORGÜL
- Towards hyperautomation in architecture: A system for truss manipulation with relative robots
Mimarlikta hiperotomasyona doğru: Bağıl robotlarla kafes manipülasyonu için bir sistem
BURAK DELİKANLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEMAN FİGEN GÜL