Σθεναρή μη γραμμική εκτίμηση κατάστασης ανθρωποειδών ρομπότ

Περίληψη

Η εκτίμηση του Κέντρου Μάζας (CoM) διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στη ρομποτική βάδιση. Οι περισσότεροι σχεδιαστές κίνησης και ελεγκτές βάδισης πραγματικού χρόνου υποθέτουν ότι η θέση και η ταχύτητα του CoM είναι διαθέσιμες για ανατροφοδότηση ανά πάσα στιγμή. Σε αυτή τη διατριβή παρουσιάζουμε έναν από τους πρώτους τρισδιάστατους εκτιμητές κατάστασης CoM για το περπάτημα των ανθρωποειδών ρομπότ. Ο προτεινόμενος εκτιμητής συνδυάζει αποτελεσματικά τις μετρήσεις από αισθητήρες πίεσης στα πόδια, κωδικοποιητές στις αρθρώσεις και αδρανειακής μονάδας (IMU) στο σώμα με ένα Εκτεταμένο Φίλτρο Κάλμαν (EKF) για την ακριβή εκτίμηση τόσο της θέσης και της ταχύτητας του CoM αλλά και των εξωτερικών δυνάμεων που δρουν πάνω σε αυτό. Επιπλέον, λαμβάνει υπόψιν την ανωμαλότητα του εδάφους και την στροφορμή του σώματος με αποτέλεσμα να συνδυάζει το μετωπικό με το πλευρικό επίπεδο κίνησης, χωρίς να βασίζεται σε αισθητήρες δύναμης / ροπής (F/T) στα πόδια. Ωστόσο, είναι κοινή πρακτική να επιχειρείται η μετατροπή τω ...
περισσότερα

Περίληψη σε άλλη γλώσσα

Center of Mass (CoM) estimation realizes a crucial role in legged locomotion. Most walking pattern generators and real-time gait stabilizers commonly assume that the CoM position and velocity are available for feedback. In this thesis we present one of the first 3D-CoM state estimators for humanoid robot walking. The proposed estimation scheme fuses effectively joint encoder, inertial, and feet pressure measurements with an Extended Kalman Filter (EKF) to accurately estimate the 3D-CoM position, velocity, and external forces acting on the CoM. Furthermore, it directly considers the presence of uneven terrain and the body’s angular momentum rate and thus effectively couples the frontal with the lateral plane dynamics, without relying on feet Force/Torque (F/T) sensing. Nevertheless, it is common practice to transform the measurements to a world frame of reference and estimate the CoM with respect to the world frame. Consequently, the robot’s base and support foot pose are mandat ...
περισσότερα

Όλα τα τεκμήρια στο ΕΑΔΔ προστατεύονται από πνευματικά δικαιώματα.

DOI
10.12681/eadd/47240
Διεύθυνση Handle
http://hdl.handle.net/10442/hedi/47240
ND
47240
Εναλλακτικός τίτλος
Robust nonlinear state estimation for humanoid robots
Συγγραφέας
Πιπεράκης, Στυλιανός του Φώτιος-Πλάτων
Ημερομηνία
2019
Ίδρυμα
Πανεπιστήμιο Κρήτης. Σχολή Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών. Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών
Εξεταστική επιτροπή
Τραχανιάς Παναγιώτης
Τσακίρης Δημήτριος
Παπαδόπουλος Ευάγγελος
Τσαγκαράκης Νικόλαος
Gomez Randy
Κανούλας Δημήτριος
Bennewitz Maren
Επιστημονικό πεδίο
Επιστήμες Μηχανικού και Τεχνολογία
Επιστήμη Ηλεκτρολόγου Μηχανικού, Ηλεκτρονικού Μηχανικού, Μηχανικού Η/Υ
Λέξεις-κλειδιά
Ανθρωποειδή ρομπότ; Μη-γραμμική εκτίμηση κατάστασης κέντρου μάζας; Μη-γραμμική εκτίμηση κατάστασης σώματος; Ανίχνευση ακραίων τιμών; Εκτίμηση φάσης βαδίσματος; Φίλτρο Καλμαν; Μη-επιβλεπόμενη μάθηση
Χώρα
Ελλάδα
Γλώσσα
Αγγλικά
Άλλα στοιχεία
xxvi, 173 σ., εικ., πιν., σχημ., γραφ.
Ειδικοί όροι χρήσης/διάθεσης
Το έργο παρέχεται υπό τους όρους της δημόσιας άδειας του νομικού προσώπου Creative Commons Corporation:
Στατιστικά χρήσης
ΠΡΟΒΟΛΕΣ
Αφορά στις μοναδικές επισκέψεις της διδακτορικής διατριβής.
Πηγή: Google Analytics.
ΞΕΦΥΛΛΙΣΜΑΤΑ
Αφορά στο άνοιγμα του online αναγνώστη.
Πηγή: Google Analytics.
ΜΕΤΑΦΟΡΤΩΣΕΙΣ
Αφορά στο σύνολο των μεταφορτώσων του αρχείου της διδακτορικής διατριβής.
Πηγή: Εθνικό Αρχείο Διδακτορικών Διατριβών.
ΧΡΗΣΤΕΣ
Αφορά στις μοναδικές επισκέψεις της διδακτορικής διατριβής.
Πηγή: Εθνικό Αρχείο Διδακτορικών Διατριβών.
Σχετικές εγγραφές (με βάση τις επισκέψεις των χρηστών)