Steady locomotion in torso-actuated rimless wheel robots
Steady locomotion in torso-actuated rimless wheel robots
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躯干驱动的无轮轮机器人的稳定运动
DOI：
10.1080/18824889.2022.2097402
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Yasushi Iwatani and Toshinobu Takei
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tomoe Ozeki;Tetsuya Mouri;Yasushi Iwatani and Toshinobu Takei
无轮缘轮式机器人是地面机器人，其轮子没有轮缘或轮胎，只有辐条。本文考虑躯干驱动轮式机器人。在本文中考虑的每个机器人是由一个单一的车轮和一个单一的躯干连接到轮中心的驱动旋转关节。已经提出了几个躯干驱动的无框轮式机器人的控制器，但是，他们的运动特性知之甚少。例如，有框和无框车轮机器人之间的相似性和差异是未知的。本文首先从理论上研究了躯干驱动轮缘轮式机器人的稳态运动。然后，通过数值仿真，评估了躯干驱动的无轮缘轮式机器人的稳定运动的各种参数。最后，有框和无框轮机器人之间的异同进行了讨论。特别是，它示出的速度最大化的姿态之间的轮辋和无框轮机器人基本上是共享的。另一方面，其他一些属性在它们之间不共享。最显著的差异是最大稳定速度与车轮半径之间的关系。无框轮式机器人在某些参数空间内是凹的，而有框轮式机器人在整个参数空间内是线性的。
Rimless wheel robots are ground robots whose wheels have no rims or tires but only spokes. This paper considers torso-actuated wheel robots. Each robot considered in this paper is composed of a single wheel and a single torso connected to the wheel centre by an actuated revolute joint. There have been proposed several controllers for torso-actuated rimless wheel robots; however, their locomotion properties are poorly understood. For example, similarities and differences between the rimmed and the rimless wheel robots are unknown. This paper first investigates steady locomotion of a torso-actuated rimmed wheel robot theoretically. Then, steady locomotion of a torso-actuated rimless wheel robot is evaluated for various parameters by numerical simulations. Finally, similarities and differences between the rimmed and the rimless wheel robots are discussed. In particular, it is shown that the speed-maximizing posture is substantially shared among the rimmed and the rimless wheel robots. On the other hand, some other properties are not shared among them. The most significant difference is the relationship between the maximum steady speed and the wheel radius. It is concave in some parameter space for the rimless wheel robot, but is linear in the whole parameter space for the rimmed wheel robot.
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DOI：
10.1109/iros.2003.1250609
发表时间：
2003-12
期刊：
Proceedings 2003 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2003) (Cat. No.03CH37453)
影响因子：
--
作者：
Jeremy M. Morrey;Bram Lambrecht;A. Horchler;R. Ritzmann;R. Quinn
通讯作者：
Jeremy M. Morrey;Bram Lambrecht;A. Horchler;R. Ritzmann;R. Quinn
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DOI：
10.1109/aero50100.2021.9438348
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2021
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--
作者：
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通讯作者：
Juliane Skibbe
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2021
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--
作者：
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通讯作者：
Q. Zhan
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期刊：
影响因子：
--
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H. Tsukagoshi
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DOI：
10.1080/18824889.2022.2029032
发表时间：
2022
期刊：
SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration
影响因子：
--
作者：
Yasushi Iwatani
通讯作者：
Yasushi Iwatani