Bipedal walking constrained controller
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Luciano Cunha de Araújo Pimenta
Guilherme Vianna Raffo
Guilherme Vianna Raffo
Resumo
This thesis presents amethod to control a quasi-static bipedal walking based on quadratic programming and differential inequalities using geometric primitives. The center of mass is allowed to move anywhere inside the support polygon during the walking cycle, as opposed to classic methods, which usually rely on tracking a desired trajectory for the zero moment point. The constraints keep the robot balance, the pelvis above a minimum height, and prevent the violation of joint limits during the complete walking cycle. Simulation results using the legs of the Poppy humanoid robot show that the trajectories of the closed-loop system converge to the desired center of mass position during the double support phase and the swing foot’s trajectories converge to the desired pose during the single support phase while all constraints are obeyed.
Abstract
Esta dissertação apresenta um método para controlar uma caminhada bípede quasi-estática baseado em programação quadrática e em desigualdades diferenciais usando primitivas geométricas. Permite-se que o centro de massa se mova para qualquer lugar dentro do polígono de suporte durante o ciclo de caminhada, diferentemente dos métodos clássicos, que geralmente dependem do rastreamento de uma trajetória desejada para o ponto de momento zero. As restrições também mantém o equilíbrio do robô, a pélvis acima de uma altura mínima e evitam a violação dos limites das juntas durante o ciclo completo da caminhada. Os resultados da simulação, usando as pernas do robô humanoide Poppy, mostram que as trajetórias do sistema em malha fechada convergem para a posição desejada do centro de massa durante a fase de suporte duplo e as trajetórias do pé de balanço convergem para a pose desejada durante a fase de suporte simples, enquanto todas as restrições foram respeitadas.
Assunto
Engenharia elétrica, Caminhada, Programação não-linear
Palavras-chave
Caminhada bípede, Primitivas geométricas, Programação quadrática, Restrições