Симулятор динамики на основе ограничений для гуманоидных роботов с амортизирующими механизмами
Constraint-based dynamics simulator for humanoid robots with shock absorbing mechanisms
2007-10-01
SCID: 54.1/z6sfy82t
Discuss with AI
метод Гаусса—Зейделяограничительная динамическая симуляциярешатель контактных силгуманоидные роботывиртуальные пружинно-демпферные сочленения
Figures from the paper
Abstract (AI)
Предлагается система моделирования, обеспечивающая реалистичное и эффективное моделирование гуманоидных роботов. В статье рассматриваются два компонента этой системы: решатель контактных сил на основе ограничений и виртуальные пружинно-демпферные шарниры. Решатель контактных сил позволяет точно моделировать контакты между абсолютно твёрдыми телами, включая сочленённые абсолютно твёрдые тела. Формулировка условий ограничений, аналогичная задаче линейного комплементарного программирования (LCP), решается итерационным методом, расширяющим метод Гаусса—Зейделя. В статье показано, как интегрировать существующие методы для реализации устойчивого и эффективного решателя. Виртуальные пружинно-демпферные шарниры предложены для моделирования амортизирующего механизма, которым оснащены стопы многих двуногих гуманоидных роботов для повышения устойчивости ходьбы. Сочетание модели жёсткого контакта с упругими виртуальными шарнирами позволяет повысить точность моделирования. Работоспособность системы моделирования проверена в экспериментах с гуманоидным роботом HRP-2; полученные результаты подтверждают её корректность.
Key Findings
1
Симулятор гуманоидных роботов объединяет контактный решатель на основе ограничений с виртуальными пружинно-демпферными шарнирами для реалистичного и эффективного моделирования динамики.
2
Сочетание жёсткой контактной модели с упругими виртуальными шарнирами повышает точность симуляции.
3
Эксперименты с гуманоидным роботом HRP-2 подтвердили работоспособность предложенной системы моделирования.
4
Контактный решатель точно моделирует контакты между твёрдыми телами, включая сочленённые твёрдые тела, используя итерационный метод, расширяющий метод Гаусса—Зейделя для LCP-подобных ограничений.
5
Виртуальные пружинно-демпферные шарниры моделируют амортизирующие механизмы в стопах двуногих гуманоидов, способствуя более устойчивому моделированию ходьбы.
Research Object
гуманоидные роботы с амортизирующими механизмами в стопах, на примере HRP-2
Research Subject
реалистичное и эффективное моделирование контактов между твёрдыми телами и амортизирующих суставов стоп для обеспечения устойчивого движения при ходьбе
Publication Details
Publication Date
2007-10-01
Journal
Publisher
ISSN
Access Type
Author Information
Download PDF
Subscribe to digest