Optimization of the Parameters and Motion Control Modes of the Bilegged Walking Robot

Abstract

Досліджено задачу спільної оптимізації конструктивних параметрів (довжини та маси ланок) та законів руху двоногого антропоморфного робота. Робот під дією керуючих зусиль у шарнірах ніг крокує по нерухомій горизонтальній площині. Ходу робота змодельовано на інтервалі подвійного кроку (у класі симетричної ходи) із врахуванням основних ритмічних, кінематичних та динамічних обмежень антропоморфного переміщення. На опорні реакції стоп накладаємо двосторонні нестаціонарні обмеження. Ланки робота оптимізовано за умови сталості довжини й маси кожної ноги, за критерій оптимальності використано квадратичний функціонал. Побудовано алгоритм наближеного розв’язання досліджуваної задачі оптимального керування (з параметрами), який ґрунтується на параметризації узагальнених координат робота кубічними згладжувальними сплайнами та використанні чисельних процедур нелінійного математичного програмування.