بازیابی تعادل یک ربات انسان نما با استفاده از درجه آزادی مچ پا و لگن بر روی سطوح تماسی کوچک

هدف از این مقاله ارائه الگوریتمی برای بازیابی تعادل ربات انسان نما در حضور اغتشاشات ناشناخته شدید بر روی سطوح تماسی کوچک است. انسان با بزرگ شدن اغتشاش وارده به ترتیب از سه استراتژی مچ پا، لگن و گام برداری برای بازگرداندن تعادل خود بهره می برد. در شرایطی که اغتشاش وارده بزرگ باشد و شرایط محیطی اجازه گام برداری را ندهد، و یا زمانی که ربات بر روی سنگ و یا قطعه ای می ایستد، سطح تکیه گاهی پا کوچک می شود، انسان با بهره گیری از اثر دوران بالاتنه تعادل خود را حفظ می کند. در این راستا، روشی الهام یافته از رفتار انسان بر اساس کنترل پیش بین به منظور کنترل نقطه مهار ارائه می شود. الگوریتم پیشنهادی با بهینه سازی بلادرنگ ممنتم دورانی بالاتنه، قادر است بدون گام برداری تعادل ربات را در حضور اغتشاشات شدید و در شرایطی که چندضلعی تکیه گاهی به یک نوار نازک کاهش یافته است، حفظ کند. روش پیشنهادی با هدف کنترل نقطه مهار از گشتاور مچ پا به منظور تنظیم مکان نقطه گشتاور صفر زمانی که نقطه مهار درون چندضلعی تکیه گاهی است بهره می برد و در شرایطی که نقطه مهار بیرون از چندضلعی تکیه گاهی است از تغییر ممنتم دورانی بالاتنه به منظور تنظیم مکان نقطه لولای ممان مرکزی، به صورت بهینه بهره می برد. نتایج شبیه سازی های صورت گرفته در سناریوهای مختلف بر اساس ویژگی های ربات سورنا ۳ است که شایستگی الگوریتم مورد نظر را تائید می کند.

بازیابی تعادل یک ربات انسان نما با استفاده از درجه آزادی مچ پا و لگن بر روی سطوح تماسی کوچک Keywords:

Humanoid robot , Push Recovery , Model Predictive Control , Capture point , ربات انسان نما , بازیابی تعادل , کنترل پیش بین مبتنی بر مدل , نقطه مهار