Dinamika kretanja bipeda na pokretnoj platformi u prisustvu elastičnih elemenata

 

Mirjana Filipović,

 

U ovom radu je modeliran i analiziran složeni humanoidni robotski sistem koji hoda po pomičnoj platformi. U tu svrhu sintetizovan je programski paket, koji pruža mogućnost izbora konfiguracije humanoida kao i konfiguracije platforme. Svaki zglob bipeda ili platforme korisnik može da definiše stanjem motora (aktivan ili zaključan ) i tipom prenosnika (krut ili elastičan). U momentu kada biped stupi na platformu, ona svojim karakteristikama deluje na dinamiku kretanja bipeda, a takodje i biped svojim karakteristikama deluje na dinamiku kretanja platforme. Ova dva složena sistema u kontaktu postaju jedan još složeniji sistem, čiji matematički model mora obuhvatiti sve elemente sprezanja izmedju zglobova platforme i zglobova humanoida. Pokazano je da je fenomen sprezanja još izraženiji kada se u konfiguraciju uključe i elementi elastičnosti. Referentna trajektorija svakog zgloba može biti definisana tako da obuhvata elastičnu deformaciju ili da je ne obuhvata a takođe da poznaje ili ne poznaje karakteristiku kuplovanja između humanoida i platforme. Upravljačka struktura bipeda koji se kreće po platformi treba da bude definisana tako da u svakom trenutku odabiranja bude zadovoljen zahtev da ZMP (Zero-Moment Point) bude u zadatim granicama, čime je stabilnost lokomocionog mehanizama u realnom režimu zagarantovana. Analiza rezultata simulacija kretanja humanoidnog robota po pokretnoj platformi ukazuje na složenost ovog sistema i pokazuje koliko parametri sistema (izbor trajektorije, konfiguracije, geometrije, karakteristika elastičnosti, motora ...) utiču na stabilizaciju njegovog humanoidnog kretanja. Sva istraživanja u humanoidnoj robotici imaju za cilj da stvore robota što sličnijeg čoveku, koji bi mu bio sluga, radnik, vojnik i koji bi ga zamenio u svim opasnim situacijama.

Ključne reči: robotika, humanoidni robot, dinamika kretanja, pokretna platforma, modeliranje, kuplovanje, elastičnost zgloba, programirana trajektorija, programski paket.