Construcción e implementación de un sistema de control para un caminador bípedo semipasivo

Abstract

En este proyecto se construyó un caminador bípedo semipasivo capaz de realizar caminatas estables. Las caminatas del bípedo pueden ser controladas a voluntad por el usuario. Se tomó como referencia un modelo construido previamente para mejorar su desempeño. Se desarrolló un modelo de inercia equivalente con el fin de reducir el tamaño de la cadera y masas del robot para obtener un mejor desempeño en una caminata. Seguido a esto, se lograron reducir las vibraciones que resultaban en pérdidas de energía cambiando el anclaje entre la actuación y la cadera y reduciendo la holgura en varios de los ajustes. Además, se diseñó el programa de actuación y de control donde se garantiza que el servomotor se mueve sinusoidalmente a la frecuencia de resonancia del sistema mientras se hace que la posición angular del servomotor tenga un desfase de 90 grados respecto al ángulo de inclinación del robot.

In this project, a semi-passive biped walker capable of carrying out stable walks was built. The biped's walking can be controlled at will by the user. A previously developed model was taken as a reference to enhance its operation. An equivalent model of inertia was developed in order to reduce the size of the hip and the mass of the robot to obtain a better performance while walking. Following this, it was possible to reduce the vibrations that resulted in energy losses by changing the assembly between the actuator and the hip and reducing the slip in several joints. In addition, the motion and control program was designed to drive the servomotor motion sinusoidally at the natural frequency of the system, while controlling the angular position of the servomotor with a 90 degree phase with respect to the robot's inclination angle.