Control of quadruped walking behavior through an embedding of spring loaded inverted pendulum template
Dört bacaklı robotlarda yürüme davranışının gömülmüş bir yaylı ters sarkaç şablonu ile kontrolü
- Tez No: 759369
- Danışmanlar: PROF. DR. ULUÇ SARANLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 70
Özet
Bacaklı robotlar, istikrarlı, sürdürülebilir ve verimli hareket elde etmek için kompleks dinamik davranışlar gerektirir. Mobil yapıları nedeniyle, ne yüksek kapasitede hesaplama gücü kullanabiliyor ne de denge ve hız elde etmek için enerji açısından en verimli yapısal tasarımlar ve algoritmalar dışında hiçbir şey kullanamıyor olmaları sebebiyle, karmaşık problem setini çözmenin basit ve etkili yolları, bacaklı robot hareket araştırmalarında odak noktalarından biridir. Bu tez, kontrol probleminin karmaşıklığını azaltmak ve aynı zamanda genel hareketi mümkün olduğunca verimli tutmak için Yaylı Ters Sarkaç dinamik modelinin düzlemsel dört bacaklı bir model içine aktif bir şekilde yerleştirilmesini kullanan yeni bir yöntem sunmaktadır. Özellikle, SLIP modelinin gömülmesinin, çoğu modern dört bacaklı platformda bacak yapılarına paralel olarak uyumu içeren bacaklar ile birlikte kullanıldığında özellikle etkili olduğunu varsayıyoruz. İlk önce, 2 özgürlük derecine sahip bacakları olan düzlemsel dört bacaklı bir model kullanarak simülasyonda, Yaylı Ters Sarkaç modelinin yerleştirilmesinin nasıl yapıldığını gösteriyoruz ve hareket performansını diğer çağdaş yöntemlerle karşılaştırıyoruz. Daha sonra, bu gömülmeden kaynaklanan bacak kuvveti profillerinin, kararlı durum çalışması sırasında paralel bacak uyumunun dahil edilmesiyle büyük ölçüde pasif olarak üretilebileceğini ve duruş sırasında stabilite ve kayıpların telafisi için gerekli olan sadece küçük bir miktarda enerji harcaması gerektiğini gösterdik. Bacak yapısına paralel uyumluluğa sahip potansiyel platformlar için bu yaklaşımın etkinliğini göstermek için karşılaştırmalı sonuçlar da sunuyoruz.
Özet (Çeviri)
Legged robots require complex dynamical behaviours in order to achieve stable, sustainable and efficient locomotion. Due to their mobile nature, they can neither afford to provide extensive computational power, nor use anything but the most energy efficient structural designs and algorithms to achieve stability and speed. Consequently, simple and efficient ways to solve the complex set of problems is one of the key points of focus in legged robot locomotion research. This thesis offers a novel method that uses an active embedding of the Spring-Loaded Inverted Pendulum (SLIP) dynamical model within a planar quadruped model in order to reduce the complexity of the control problem while also keeping the overall locomotion as efficient as possible. In particular, we hypothesize that the embedding of the SLIP model is particularly effective when used in conjunction with legs that incorporate compliance in parallel with the traditionally fully-actuated leg structures in most modern quadruped platforms. We first show in simulation, using a planar quadruped model with fully actuated 2DOF legs, how the embedding of the SLIP model is performed, and compare the locomotion performance with other contemporary methods. Subsequently, we show that the leg force profiles that arise from this embedding can largely be generated passively with the incorporation of parallel leg compliance during steady-state running, with only a small amount of energy expenditure necessary during stance to achieve stability and compensation of losses. We also provide comparative results to illustrate the efficiency of this approach for potential platforms with parallel compliance incorporated into the leg structure.
Benzer Tezler
- Robust locomotion control for a quadruped robot with high payload capacity
Başlık çevirisi yok
ERİM CAN ÖZÇINAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ REGAİP BARKAN UĞURLU
- Scalable mechanical design for quadruped robots
Dört ayaklı robotlar için ölçeklendirilebilir mekanik tasarım
FARAZ RAHVAR
Yüksek Lisans
Farsça
2024
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDURRAHMAN YILMAZ
- Virtual model-based control method for quadruped robots
Dört bacaklı robotlar için sanal modele dayalı kontrol yöntemi
CEM BALTACI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ
- Quadruped locomotion reference synthesis with central pattern generators tuned by evolutionary algorithms
Dört bacaklı robotlar için evrimsel algoritmalar kullanılarak merkezi örüntü üretimi yöntemiyle yürüme referansı ayarlanması
ÖMER KEMAL ADAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KEMALETTİN ERBATUR
- Dört ayaklı yürüyen bir robotun tek bacağı için arı algoritması kullanılarak kontrolcü tasarımı
Controller design for a quadruped walking robot leg using the bees algorithm
ABDULLAH YÖNGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METE KALYONCU