Modeliranje fenomena udara kod dvonožnih lokomocionih mehanizama – Teorija i Eksperimenti

U radu se predlaže jedan opšti pristup matematičkom modeliranju dvonožnih lokomocionih sistema (čoveka i čovekolikih robota) s specijalnom pažnjom posvećenom udarnoj i kontaktnoj dinamici. Modeliranje udarne dinamike kod različitih lokomocionih mehanizama ima značajnu ulogu u robotici kao i vojnim primenama zbog neophodnosti adaptacije mehanizama na nepoznate i nestruktuirane terrene. Umesto uobičajenog induktivnog pristupa, koji počinje od analize različitih situacija realnog kretanja (hoda, trčanja, skokova, penjanja na prepreke, podizanja tereta, isl.) i pokušava da pravi generalizaciju problema, u ovom radu se bavimo jednim deduktivnim pristupom rešavanju kod koga je razmatran celovit problem pa su onda razmatrane specifičnosti. Dinamika udara je modelirana primenom tzv. Linear Complementarity Problem (LCP) formulacije. Demonstrirana je i objašnjena jedna opšta metodologija primenjiva kod humanoidnih robota na bazi sinteze prostornog modela dvonožnog sistema.  Valjanost jednog ovakvog pristupa modeliranju je potvrđena eksperimentalnim merenjima na ljudima u laboratorijskim uslovima. U radu su prikazani grafički prikazi koji ilustruju eksperimentalne rezultate merenja kao i rezultate odgovarajućih simulacionih testova.

Ključne reči: robotika, lokomotorni sistem, modelovanje sistema, matematičko modelovanje, kontaktna dinamika, kontaktno opterećenje, udarno opterećenje.