Volume 10 número 3

Páginas: 157-166


Controle de Locomoção de um Robô Quadrúpede Utilizando Linearização Exata Entrada-Saída

Luiz de S. Martins-Filho & Roland Prajoux

    Laboratório de Robótica Inteligente - LRI - Instituto de Informática - UFRGS
    Av. Bento Gonçalves, 9500 - CP 15064 - 91501-970 - Porto Alegre / RS - Brasil
    2 Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes - LAAS/CNRS
    7, Av. du Colonel Roche - 31077 Toulouse Cedex 4 - France
    e-mail: luiz@inf.ufrgs.br, prajoux@laas.fr

Resumo:

Este trabalho discute o problema do controle de locomoção de um robô quadrúpede. A abordagem adotada baseia-se no controle em posição, velocidade, atitude e velocidade angular da plataforma do robô, que se traduz em termos de esforços do sistema robô, i.e., na dinâmica do sistema em forma de cadeia fechada. O problema de controle se divide em dois: controle do subsistema posição e controle do subsistema atitude. O subsistema atitude é um sistema não linear, tratado através de uma linearização exata obtida via realimentação estática da saída. O subsistema posição é diretamente controlado via regulação linear. Para a validação da abordagem proposta, utiliza-se um modelo dinâmico do robô completo. Este modelo descreve a dinâmica de cada componente do sistema, assim como a cinemática das articulações. As simulações numéricas compreendem testes do controle utilizando este modelo dinâmico, e testes de robustez com relação ao relevo do terreno e à razão entre as massas da plataforma e das pernas.
Palavras Chave: robôs móveis, robôs com pernas, controle não linear, linearização exata entrada-saída

Abstract:

This paper discuss the problem of the locomotion control of a quadruped robot. The adopted approach is based on position, velocity, attitude and angular velocity control of the robot platform, that is translated in terms of the efforts on the robot system, i.e., on the system dynamics in closed chain form. The control problem is divided in two: the control of the position subsystem and the control of the attitude subsystem. The attitude subsystem is a non linear system, solved using a exact linearization obtained via static output feedback. The position subsystem is directly controled via linear regulation. For the validation of this approach, a complet robot dynamics model is proposed. This model describes the components dynamics, as well as the articulation kinematics. The numerical simulations consider control tests using this dynamics model, and robustness tests about terrain relief and about the ratio between platform and legs masses.
Key Words: mobile robots, legged robots, non linear control, exact input-output linearization

 

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Última Alteração 06/11/1999 13:17
por jro