Modelización de la marcha dinámica de robot hexápodo con patas CLeg

Sánchez Molina, Rodrigo (2020). Modelización de la marcha dinámica de robot hexápodo con patas CLeg. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Modelización de la marcha dinámica de robot hexápodo con patas CLeg
Author/s:
  • Sánchez Molina, Rodrigo
Contributor/s:
  • Barrientos Cruz, Antonio
  • León Rivas, Jorge de
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Date: October 2020
Subjects:
Freetext Keywords: Robótica, modelo de simulación, control, modos de marcha, maquinas de estado, MATLA- B/SIMULINK, Adams, SLIP, marcha dinámica, elasticidad
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Automática, Ingeniería Eléctrica y Electrónica e Informática Industrial
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

Full text

[img]
Preview
PDF - Requires a PDF viewer, such as GSview, Xpdf or Adobe Acrobat Reader
Download (77MB) | Preview

Abstract

Los robots móviles con patas conforman un bloque importante en la robótica de búsqueda y rescate. La versatilidad que les proporciona el desplazamiento según los modos de marcha de sus patas, los hace ideales para este tipo de tareas. Se define el modo de marcha como la formación que adoptan las patas del robot durante su desplazamiento. Ejemplo de ello es la marcha de caminar o de correr. El CLHeRo es el robot de estudio de este proyecto. Se trata de un robot hexápodo con patas en forma de C. La característica principal de sus modos de marcha es la elasticidad de sus patas. La capacidad de absorber energía durante la locomoción, modifica el desplazamiento teórico ideal rígido y permite abordar modos de marcha complejos. Ejemplo de ello es la capacidad de saltar para superar obstáculos, o el desplazamiento de acuerdo a la consecución de los mismos, como es la carrera. Para poder abordar los modos de marcha de un robot cuya locomoción esta directa- mente relacionada con la fuerza el ‘astica y el par motor de los actuadores, se debe elaborar un análisis y modelado dinámico. El modelado dinámico es aquel que estudia el desplaza- miento del robot de acuerdo a las fuerzas que actúan sobre el mismo. Al contrario que el modelado cinemático, el cual relaciona parámetros geométricos con los aspectos de desplazamiento. Cuanto más influyente sea la elasticidad de las patas, mayor será la desviación del modelo cinemático, y por tanto, mayor la necesidad de implementar el modelo dinámico. En este trabajo fin de grado, se pretende abordar el modelado dinámico y analizar la influencia de los parámetros mecánicos y físicos del robot sobre la locomoción del mismo. Para ello, se estudia tanto en simulación como en la plataforma real, el modo de marcha de caminar en base al trípode alterno; modelo que se basa en la alternancia de dos grupos de tres patas para efectuar el avance. Finalmente, se procede al análisis y estudio del modo de marcha de la carrera. Debido a la alta complejidad del mismo, se han asentado las bases y requisitos para una implementación futura. Para elaborar el modelado dinámico, se ha recurrido a modelos dinámicos híbridos simplificados. Los modelos dinámicos híbridos son aquellos cuyas ecuaciones dinámicas son variables en función del estado en que se encuentre el robot. Por ejemplo, en la fase de estancia o fase de contacto de las patas con el suelo, se tienen fuerzas el ‘asticas y en la fase de vuelo o de no contacto con el suelo, la fuerza que sufre el robot es meramente gravitatoria. El modelo escogido ha sido el SLIP, o Spring Loaded Inverted Pendulum. El cual es una modificación del modelo de péndulo invertido que incluye la elasticidad de las patas. Se trata de un modelo simplificado por el hecho de que se reducen los dos trípodes que definen el modo de marcha de caminar o de correr a dos patas virtuales. Esta simplificación permite abordar de una forma más sencilla el modelado dinámico. Se ha efectuado también un análisis de las variantes existentes del modelo SLIP, las cuales existen para acercarse más a la realidad y proponer soluciones y resultados más fiables.

More information

Item ID: 64796
DC Identifier: http://oa.upm.es/64796/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:64796
Deposited by: Biblioteca ETSI Industriales
Deposited on: 02 Dec 2020 09:00
Last Modified: 19 Dec 2020 23:30
  • Logo InvestigaM (UPM)
  • Logo GEOUP4
  • Logo Open Access
  • Open Access
  • Logo Sherpa/Romeo
    Check whether the anglo-saxon journal in which you have published an article allows you to also publish it under open access.
  • Logo Dulcinea
    Check whether the spanish journal in which you have published an article allows you to also publish it under open access.
  • Logo de Recolecta
  • Logo del Observatorio I+D+i UPM
  • Logo de OpenCourseWare UPM