A Humanoid Robot: Development, Modeling and Control of

Student thesis: Master thesis (including HD thesis)

  • Jens Christensen
  • Peter Falkesgaard Ørts
  • Jesper Lundgaard Nielsen
  • Mads Sølver Svendsen
Dette speciale omhandler udvikling, modellering og kontrol af en menneskelignende robot, hvorpå menneskelignende gang ønskes implementeret. Der er i dette speciale fokuseret på at opnå menneskelig gang og robotten er derfor designet med menneskelige proportioner. Dertil er et specielt led blevet konstrueret, der ligner den menneskelige hofteskål og giver robotten mulighed for at dreje under gang. Der er ydermere udviklet og implementeret hardware, der gør robotten fuldt ud autonom. Resultatet er en menneskelignende robot, kaldet ”Roberto”, der er 58 cm høj og har 21 aktuerede frihedsgrader. Der er blevet udviklet en komplet dynamisk model, som beskriver alle input og output af systemet. Modellen en hybrid model, der muliggører simulering af en komplette gang cykler. En ny løsning er blevet foreslået, der beskriver dynamikken af robotten, når den har begge ben på jorden. Et sæt af menneskelignende gangtrajektorier er blevet udviklet, som er baseret på zero-moment point og dynamiske simuleringer. Disse trajektorier er blevet simuleret og menneskelig gang blev opnået på modellen. For at opretholde stabilitet under gang, med den udviklede robot, er to regulatorer blevet designet. Disse kontrollerer kropsholdningen samt positionen af zero-moment point. Regulatorerne var i stand til at følge en reference, både et zero-moment point og en given orientering. Menneskelig gang blev ikke opnået på den rigtige robot, grundet begrænsninger i systemet. Det blev vurderet, at hvis der blev konstrueret et nyt interface print til DC-motoren inde i servoerne, ville dette give bedre resultater. Ydermere blev det anbefalet at implementere en hurtigere computer på robotten. Med disse opgraderinger skulle det være muligt at opnå menneskelig gang med robotten.
LanguageEnglish
Publication date2007
Number of pages277
Publishing institutionAAU
ID: 9841892