Solução de junta cinemática inversa em forma fechada para robôs humanoides

Este artigo foca no desenvolvimento de uma metodologia consistente para derivar uma solução de junta cinemática inversa em forma fechada de um robô humanoide geral. A maioria dos pesquisadores de robôs humanoides recorre a métodos iterativos para cinemática inversa usando a matriz Jacobiana para evitar a dificuldade de encontrar uma solução de junta em forma fechada. Como uma solução de junta em forma fechada, se disponível, tem muitas vantagens sobre métodos iterativos, desenvolvemos um novo método de mecanismo de desacoplamento reverso, visualizando a cadeia cinemática de um membro de um robô humanoide na ordem inversa e, em seguida, desacoplando-a em mecanismos de posicionamento e orientação, e finalmente utilizando a técnica de transformação inversa para derivar uma solução consistente de junta para o robô humanoide. O método proposto apresenta um procedimento simples e eficiente para encontrar a solução de junta para a maioria dos robôs humanoides existentes. Extensas simulações computacionais da abordagem proposta em um robô humanoide Hubo KHR-4 mostram que ela pode ser aplicada facilmente à maioria dos robôs humanoides com pequenas modificações.