Efficient and Stable Locomotion for Impulse-Actuated Robots Using Strictly Convex Foot Shapes
Efficient and Stable Locomotion for Impulse-Actuated Robots Using Strictly Convex Foot Shapes
复制标题
使用严格凸脚形状的脉冲驱动机器人的高效稳定运动
DOI：
--
复制
发表时间：
2018
影响因子：
7.8
通讯作者：
F. Iida
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
F. Giardina;F. Iida
脉冲驱动使机器人能够执行敏捷的机动并超越困难的地形，但其引起连续稳定运动的能力尚未被探索。我们声称，严格的凸脚形状可以通过促进周期性和稳定性来提高脉冲有效性（每行进距离使用的脉冲）和运动速度。为了测试这个前提，我们引入了基于刚体力学的理论二维模型来证明稳定性。然后，我们在仿真中实现一个更精细的模型来研究瞬态行为和脉冲有效性。最后，我们在机器人平台上测试我们的发现，以证明其物理有效性。我们的结果证明，在具有偏心质量的圆盘的严格凸情况下可以实现连续稳定的运动。根据我们的理论，在模拟和实验中，偏心圆盘的稳定极限环优于立方体的理论性能，以相同的运动速度行驶时，每距离使用的脉冲减少了 10 倍。
Impulsive actuation enables robots to perform agile maneuvers and surpass difficult terrain, yet its capacity to induce continuous and stable locomotion have not been explored. We claim that strictly convex foot shapes can improve the impulse effectiveness (impulse used per travelled distance) and locomotion speed by facilitating periodicity and stability. To test this premise, we introduce a theoretical 2-D model based on rigid-body mechanics to prove stability. We then implement a more elaborate model in simulation to study transient behavior and impulse effectiveness. Finally, we test our findings on a robot platform to prove their physical validity. Our results prove that continuous and stable locomotion can be achieved in the strictly convex case of a disk with an off-centered mass. In keeping with our theory, stable limit cycles of the off-centered disk outperform the theoretical performance of a cube in simulation and experiment, using up to 10 times less impulse per distance to travel at the same locomotion speed.
影响因子：
2.4
作者：
BLICKHAN, R
通讯作者：
BLICKHAN, R
影响因子：
25
作者：
Haldane, Duncan W.;Plecnik, M. M.;Fearing, R. S.
通讯作者：
Fearing, R. S.