Что такое четвероногий робот Minitaur?
Minitaur — это высокопроизводительный небольшой четвероногий робот, разработанный Ghost Robotics в первые дни.Хотя у него всего 8 степеней свободы, он обладает экстраординарными способностями к передвижению и способностью преодолевать препятствия и кувыркаться, не уступая гепарду из Массачусетского технологического института. использует 8 Бесщеточный двигатель используется в качестве источника питания.Вес всей машины составляет 4 кг, максимальная скорость составляет 2 м/с, а срок службы батареи составляет около 20 минут.Хотя ноги спроектированы в параллельной конструкции, сила Алгоритм управления, основанный на Kodlab, может обеспечить стабильную походку Trot, Bound и Pronk, представляет собой недорогую, высокопроизводительную платформу для исследований и разработок четвероногих роботов.
Связанные веб-сайты: Официальный сайт GhostRobotic официальный сайт кодлаб
Что такое эмуляция Webots? Webots — это профессиональный программный пакет для моделирования мобильных роботов. Он обеспечивает среду быстрого прототипирования, которая позволяет пользователям создавать трехмерные виртуальные миры с такими физическими свойствами, как масса, соединения, коэффициенты трения и т. д. Пользователи могут добавлять простые пассивные объекты или активные объекты, называемые мобильными роботами. Эти роботы могут иметь различные схемы мобильности (колесные роботы, роботы на ногах или летающие роботы). Кроме того, они могут быть оснащены многими сенсорными и исполнительными устройствами, такими как датчики расстояния, ведущие колеса, камеры, двигатели, сенсорные датчики, передатчики, приемники и т. д. Наконец, пользователь может индивидуально запрограммировать каждого робота, чтобы он продемонстрировал желаемое поведение. Webots включает в себя многочисленные модели роботов и примеры программ контроллеров, которые помогут пользователям начать работу. Веб-боты также содержат множество интерфейсов для реальных мобильных роботов, поэтому, как только ваш моделируемый робот проявит ожидаемое поведение, вы можете перенести его программу управления на реальных роботов, таких как e-puck, DARwIn-OP, Nao и т. д. Новые интерфейсы могут быть добавлены через связанные системы.
Типичные сценарии применения: Алгоритмы тестирования роботов (любые алгоритмы навигации, планирования, управления, зрения и т. д.)
Особенности веб-ботов: Богатый физический движок Богатая библиотека моделей роботов и сред Разнообразие вариантов датчиков Удобный интерфейс моделирования роботов
Связанные веб-сайты: Официальный сайт вебботов
В чем польза моделирования четвероногого робота на основе Webots?Моделирование Webots - это выбор многих программ для моделирования роботов.Он имеет множество датчиков и приводов.В то же время его можно разрабатывать совместно с такими средами, как ROS и Matlab.Он поддерживает богатые языки программирования, такие как Python и C++ , и имеет удобный интерфейс моделирования роботов., Установив камеры или радарные датчики, можно реализовать разработку алгоритмов SLAM и исследование алгоритмов планирования навигации роботов на основе среды Webots. Моделирование четвероногих роботов на основе Webots может помочь нам проверить логику управления, структуру и алгоритм оценки состояния перед фактическим развертыванием алгоритма.
Основанный на Webots, четвероногий робот может достигать следующих целей моделирования:1. Проверка алгоритма управления. На самом деле, независимо от того, какой алгоритм управления роботом изучается, особенно для системы с несколькими степенями свободы, такой как бионические роботы, крайне необходимо смоделировать перед развертыванием алгоритма управления в реальной системе. В дополнение к проверке кинематики и матрицы Якоби робота моделирование не может доказать правильность теории без проверки моделирования для более продвинутых алгоритмов управления, таких как MPC или WBC. В то же время моделирование также может обеспечить предварительную проверку сложных стратегий управления, помочь быстро найти ошибки в логической схеме и предоставить приблизительный диапазон для настройки параметров.
2. Верификация алгоритма SLAM. Благодаря мощным функциям Webots вы можете добавлять различные датчики, такие как камеры и лидары, в среду моделирования, создавать среду моделирования, близкую к реальному миру, с помощью симулятора и тестировать функции визуальных алгоритмов, такие как связанное обнаружение и распознавание. Таким образом, в сочетании с реальной моделью робота алгоритм SLAM может быть быстро проверен, а планирование траектории робота и разработка алгоритма управления могут выполняться одновременно Наконец, в реальной системе только надежность реализации и позиционирование команды управления должно быть обеспечено, а навигационная логика и структура планирования траектории могут быть развернуты быстро.
3. Разработка и проектирование четвероногого робота. Благодаря мощным возможностям Webots вы можете импортировать свою собственную модель робота в Webots и проверить надежность и эффективность конструкции звеньев ног и системы передачи четвероногого робота.Окончательная имитационная модель, то есть внешний вид соответствует с физическим прототипом, и соответствующие динамические параметры также согласуются, так что соответствующие параметры управления в моделировании имеют более практическое эталонное значение.
В чем суть этого проекта: В этом проекте создается базовая структура управления силой четвероногого робота для пользователей с использованием модели четвероногого робота Minitaur с 8 степенями свободы для достижения контроля стоя, контроля движения рысью и контроля прыжков пронка на основе теории управления виртуальной моделью, нелинейной оптимизации QP и управления перевернутым маятником. Теория, изучите основные методы управления четвероногими роботами и планирование точек приземления на качелях.На этой основе мы завершим симуляционный тест подъемов и спусков, подъемов и спусков по пересеченной местности.
Программа, предоставленная проектом, уже может выполнять базовое стояние и ходьбу: Программное обеспечение: платформа для базового управления движением стоя и рысью четвероногого робота. Учебник: использование API, связанного с Webots, учебник по базовому алгоритму управления четвероногим роботом.
что мы собираемся сделатьПервый этап: Тест походки стоя проводится в среде Webots, а угол наклона робота и положение центроида регулируются и контролируются заданным желаемым состоянием.
второй срок: Тест движения в состоянии диагональной рыси Tort проводится в среде Webots, а управление скоростью робота с обратной связью реализуется путем задания желаемой скорости.
Третий этап: Тест прыжковой походки Пронка был проведен в среде Webots, а прыжки робота были реализованы на основе принципа управления энергией.
Фаза 4: Улучшите соответствующий интерфейс управления и внедрите такие механизмы, как оценка угла наклона местности, чтобы реализовать контроль подъемов и спусков и прохождение пересеченной местности.
Заинтересованные друзья могут присоединиться к группе обмена проектной группой, проверьте область комментариев ~
Amu Lab стремится к обучению и интеллектуальному оборудованию передовых ИТ-технологий, делая исследования и разработки роботов более эффективными!