Bipedal walking constrained controller

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Stella Diniz Urban
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Engenharia elétrica
Caminhada
Programação não-linear
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1843/57482
Resumo: Esta dissertação apresenta um método para controlar uma caminhada bípede quasi-estática baseado em programação quadrática e em desigualdades diferenciais usando primitivas geométricas. Permite-se que o centro de massa se mova para qualquer lugar dentro do polígono de suporte durante o ciclo de caminhada, diferentemente dos métodos clássicos, que geralmente dependem do rastreamento de uma trajetória desejada para o ponto de momento zero. As restrições também mantém o equilíbrio do robô, a pélvis acima de uma altura mínima e evitam a violação dos limites das juntas durante o ciclo completo da caminhada. Os resultados da simulação, usando as pernas do robô humanoide Poppy, mostram que as trajetórias do sistema em malha fechada convergem para a posição desejada do centro de massa durante a fase de suporte duplo e as trajetórias do pé de balanço convergem para a pose desejada durante a fase de suporte simples, enquanto todas as restrições foram respeitadas.
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Os resultados da simulação, usando as pernas do robô humanoide Poppy, mostram que as trajetórias do sistema em malha fechada convergem para a posição desejada do centro de massa durante a fase de suporte duplo e as trajetórias do pé de balanço convergem para a pose desejada durante a fase de suporte simples, enquanto todas as restrições foram respeitadas.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorengUniversidade Federal de Minas GeraisCaminhada bípedePrimitivas geométricasProgramação quadráticaRestriçõesEngenharia elétricaCaminhadaProgramação não-linearBipedal walking constrained controllerinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisStella Diniz Urbaninfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGhttp://lattes.cnpq.br/6277661454821157Bruno Vilhena Adornohttp://lattes.cnpq.br/3363634987221133Luciano Cunha de Araújo PimentaGuilherme Vianna RaffoThis thesis presents amethod to control a quasi-static bipedal walking based on quadratic programming and differential inequalities using geometric primitives. The center of mass is allowed to move anywhere inside the support polygon during the walking cycle, as opposed to classic methods, which usually rely on tracking a desired trajectory for the zero moment point. The constraints keep the robot balance, the pelvis above a minimum height, and prevent the violation of joint limits during the complete walking cycle. Simulation results using the legs of the Poppy humanoid robot show that the trajectories of the closed-loop system converge to the desired center of mass position during the double support phase and the swing foot’s trajectories converge to the desired pose during the single support phase while all constraints are obeyed.BrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICAPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFMGLICENSElicense.txttext/plain2118https://repositorio.ufmg.br//bitstreams/ef51337f-ae4e-4c42-bbba-8e550f18ce3d/downloadcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD51falseAnonymousREADORIGINALdissertacaoStella.pdfapplication/pdf20212182https://repositorio.ufmg.br//bitstreams/b68907f4-32cd-48d7-9b3b-a5a7e317bf3e/download4bb71c660ca6f2d17f0ec6062f53c7cfMD52trueAnonymousREADTEXTdissertacaoStella.pdf.txtdissertacaoStella.pdf.txtExtracted texttext/plain3101https://repositorio.ufmg.br//bitstreams/fdf52359-5847-41e4-bf85-8bd907159347/download07b375411b25b6b39036f816afe3d821MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILdissertacaoStella.pdf.jpgdissertacaoStella.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg2500https://repositorio.ufmg.br//bitstreams/ca4a50b8-b5cf-4632-bd93-c574e195c467/download6d65df0a4f7117bff23c25e585bf1ca0MD54falseAnonymousREAD1843/574822025-09-09 15:58:15.99open.accessoai:repositorio.ufmg.br:1843/57482https://repositorio.ufmg.br/Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oairepositorio@ufmg.bropendoar:2025-09-09T18:58:15Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)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