Control óptimo computacional de un robot bípedo
Experimentos de simulación con MATLAB/SIMULINK
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Los robots bípedos han sido objeto de investigación durante décadas, con el objetivo de ayudar o sustituir a los humanos en tareas específicas. El estudio de estos robots es crucial para comprender la locomoción humana y mejorar las estrategias de control de prótesis y órtesis. Sin embargo, los retos de diseño incluyen: (1) la inestabilidad debida a las articulaciones pasivas en el contacto único pie-suelo; (2) las variaciones en la configuración al pasar de una fase de marcha a otra -subactuada durante el apoyo simple y sobreactuada durante el apoyo doble-; (3) los múltiples grados...
Los robots bípedos han sido objeto de investigación durante décadas, con el objetivo de ayudar o sustituir a los humanos en tareas específicas. El estudio de estos robots es crucial para comprender la locomoción humana y mejorar las estrategias de control de prótesis y órtesis. Sin embargo, los retos de diseño incluyen: (1) la inestabilidad debida a las articulaciones pasivas en el contacto único pie-suelo; (2) las variaciones en la configuración al pasar de una fase de marcha a otra -subactuada durante el apoyo simple y sobreactuada durante el apoyo doble-; (3) los múltiples grados de libertad (DOF); y (4) la interacción con entornos desconocidos. Este trabajo aborda estrategias de control óptimo computacional offline para robots bípedos basados en el punto de momento cero (ZMP). Aplicando el control óptimo computacional, examinamos el impacto de las restricciones en la locomoción, como mantener el pie de balanceo paralelo al suelo y mantener el movimiento de la cadera a una altura constante. Un método de diferencias finitas traduce el problema de control óptimo de dimensiones infinitas en uno subóptimo de dimensiones finitas, seguido de la optimización de parámetros para derivar trayectorias subóptimas bajo diversas restricciones.
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