Estabilização do caminhar de um robô bípede de 5 elos com compensação do movimento dorsal

Abstract

Este trabalho foca na análise e controle, no plano sagital, do caminhar de um robô bípede subatuado de 5 elos, a partir dos conceitos de energias mecânicas envolvida no movimento, trazendo duas contribuições. A principal contribuição foi propor o aproveitamento da posição relativa dorsal do robô para a compensação de momentos que conduz a um caminhar estável para qualquer horizonte de tempo de simulação. O sistema é controlado por meio da técnica de torque computado aliada a um controlador proporcional derivativo. A segunda contribuição foi a modificação do controlador PD para evitar que ocorra hiperextensão do joelho do robô, na sua perna de apoio com o solo. Para a obtenção dos resultados numéricos foi desenvolvido um simulador do robô. A robustez da estratégia adotada é verificada via simulações. This work focuses on the analisys and control, in the sagittal plane, of the gait of an underactuated 5-link bipedal robot, based on the concepts of the mechanical energies involved in the movement, bringing two contributions. The major contribution was the proposal of the usage of the robots relative dorsal position for the moments compensation that conduces to a stable walk for any simulation's time horizon. The system is controlled by means of the control torque technique together with a proportional derivative controller. The second contribution was the modification of the PD controller in order to avoid hyperextension at the robot's knee supporting leg. For numerical results a simulator was developed. Robustness of the adopted strategy is verified through simulations.