Model and Control of an Autonomous Robot Dog.
Author
Andersen, Mikael
Term
10. term
Publication year
2007
Pages
170
Abstract
This thesis investigates the modeling and control of an autonomous quadruped robot dog with the aim of achieving a stable, smooth gait without falling. The work develops a unified model composed of manipulator kinematics, inverse kinematics, and manipulator dynamics, modeled separately and then combined and structurally verified using both constant and varying inputs. Following system analysis, a trot gait is selected, with ballistic trajectories for the feet. The robot is treated as dynamically balanced, exploiting controlled falling for forward motion while regulating the body angle within a limited circle. A linear ratio controller handles steering, a path planner and a trajectory planner decide where and when the feet move, and a supervisor maintains phase synchrony across these components. The complete system is tested with and without noise on the feedback signals, and the controller keeps the body rotations within the prescribed bounds. Results are visualized in a 3D environment to illustrate the expected behavior. The findings indicate that the proposed approach coordinates leg motions and maintains stability during trot in the reported tests; additional hardware validation is not described in this excerpt.
Denne afhandling undersøger modellering og styring af en autonom, firbenet robothund med målet om at opnå en stabil og glidende gang uden at falde. Arbejdet omfatter opbygning af et samlet modelapparat bestående af kinematik, invers kinematik og manipulatordynamik, der først modelleres separat og derefter samles og strukturelt verificeres med både konstante og variable input. På baggrund af en systemanalyse vælges trav som gangart, og føddernes bevægelser planlægges som ballistiske baner. Robotten antages dynamisk balanceret, og fremdriften udnyttes gennem kontrollerede fald, hvor kropsvinklen reguleres inden for en begrænset cirkel. En lineær forholdsregulator varetager styringen af retningen, mens en path planner og en trajectory planner bestemmer, hvor og hvornår benene placeres; en supervisor sikrer fasesynkronisering mellem disse dele. Det samlede system afprøves både med og uden støj på tilbagemeldingerne, og styringen holder kropsrotationerne inden for det definerede område. Resultaterne visualiseres i et 3D‑miljø for at demonstrere den forventede adfærd. Fundene peger på, at den valgte tilgang kan koordinere benbevægelserne og fastholde stabilitet under trav i de gennemførte tests; yderligere hardwareafprøvning er ikke beskrevet i uddraget.
[This apstract has been generated with the help of AI directly from the project full text]