Betätigung eines einfachen 3D-passiven dynamischen Gehers

Der in diesem Papier beschriebene passive dynamische Geher ist ein Roboter mit einer minimalen Anzahl von Freiheitsgraden, der dennoch fähig ist, stabil im 3D-Dynamik zu gehen. Zunächst präsentieren wir die reduzierten dynamischen Modelle, die verwendet werden, um die Eigenschaften des passiven Gangs des Roboters abzustimmen. Unser Modell im sagittalen Bereich ist eng mit dem Kompassgang-Modell verwandt, aber die Stationärtrajektorien konvergieren passiv aus einem viel größeren Bereich von Anfangsbedingungen. Anschließend quantifizieren wir experimentell die Stabilität des mechanischen Geräts. Schließlich präsentieren wir eine aktuiert Version des Roboters und einige vorläufige aktive Regelungsstrategien. Das Regelungsproblem für die aktuiert Version des Roboters ist interessant, da es theoretisch herausfordernd ist (4 Freiheitsgrade der Unteraktuation), das mechanische Design des Roboters es jedoch relativ einfach machte, Regler zu erstellen, die es dem Roboter ermöglichten, stabil auf ebenem Terrain und sogar bergauf zu gehen.