Naslov
Upravljanje četveronožnim robotom pomoću SLIP modela
(The Use of SLIP Model in Control of Quadruped Robot)

Autori
Petric, Frano

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Fakultet elektrotehnike i računarstva

Mjesto
Zagreb

Datum
05.07

Godina
2012

Stranica
76

Mentor
Kovačić, Zdenko

Neposredni voditelj
Alan Mutka

Ključne riječi
cetveronožni robot; sunožni skokovi; DynaRobin; SLIP model; virtualna noga; dinamički stabilno gibanje
(quadruped robot; bounding gait; DynaRobin; SLIP model; virtual leg; dynamically stable running)

Sažetak
Prikazano je nekoliko metoda upravljanja hodajućim robotima, među kojima se posebni ističe metoda upravljanja zasnovana na SLIP modelu. U radu je prikazan detaljan matematički opis SLIP modela, pri čemu je posebna pažnja posvećena zapisu jednažbi modela u prostoru stanja. Također su promotrena energetska svojstva SLIP modela. Iz provedenog razmatranja formulirano je nekoliko ograničenja koja su primjenjena prilikom implementacije sustava upravljanja. Sustav upravljanja projektiran je korištenjem matematičkog modela, a ostvarena je mogućnost upravljanja brzinom, pozicijom te visinom skoka SLIP modela. Upravljanje brzinom ostvareno je P i PI regulatorom, pri čemu su parametri regulatora ručno podešeni korištenjem numeričkih simulacija unutar programskog paketa Matlab. Upravljanje pozicijom ostvareno je P regulatorom čiji se izlaz prosljeđuje kao referenca regulatoru brzine čime se ostvaruje kaskadno upravljanje pozicijom. Upravljanje visinom skoka SLIP modela ostvareno je metodom smanjivanja horizontalne brzine. Pomoću Poincaréovih povratnih preslikavanja analizirana je stabilnost projektiranog sustava upravljanja, pri čemu je zaključeno kako je sustav stabilan. Prikazan je način prikazivanja robota pomoću virtualnih nogu. Opisan je način generiranja trajektorije vrha virtualne noge za vrijeme trajanja faze upora. Upotrebom inverzne kinematike virtualne noge trajektorija vrha virtualne noge preslikana je u prostor varijabli zglobova robota. Sustav upravljanja sunožnim skokovima četveronožnog hodača implementiran je u programskom okruženju Matlab/Simulink korištenjem ODE simulatora, pri čemu nije ostvareno zadano vladanje. Također su iznesene određene smjernice za implementaciju sustava upravljanja sunožnim skokovima na robotu DynaRobin.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Temeljne tehničke znanosti

POVEZANOST RADA