dc.contributor.advisor | Alexis, Kostas | |
dc.contributor.advisor | Anker Olsen, Jørgen | |
dc.contributor.author | Brekke, Gitle Seim | |
dc.date.accessioned | 2022-10-07T17:33:53Z | |
dc.date.available | 2022-10-07T17:33:53Z | |
dc.date.issued | 2022 | |
dc.identifier | no.ntnu:inspera:102231297:64331302 | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/11250/3024782 | |
dc.description.abstract | Utviklingen av roboter med bein har opp gjennom årene fått stadig mer fokus. Dette som et
resultat av den raskt økende interessen fra robotutviklere. En drivkraft for denne utviklingen,
har vært kravet om trygge, anvendelige og effektive robotsystemer som kan fullføre komplekse
oppgaver. Relevansen til slike robotsystemer er avhengige av en rekke faktorer, som blant annet
deres evne til å operere i stadig mer utfordrende miljøer, samt deres evne til å kunne krysse
jevnt og ujevnt terreng.
Denne oppgaven vil fokusere på design, kontrollsystem og utforskningsevner til et firebeint
robotsystem. Utviklingen av forskjellige bevegelsesmidler har vært et fokuspunkt for utviklingen av firebeindesign, og ulike gangarter av statisk og dynamisk karakter er utviklet for ulike
oppgaver.
Roboten vil bli designet med fokus på bevegelsesevner. Ved å inkorporere forskjellige
gangarter kan den utnytte disse til forskjellige oppgaver. Dynamisk hopping som en form for
bevegelse vil ha stor innflytelse på de endelige mekaniske designvalgene. Evnen til å endre
gangart mellom dynamisk hopping og en mer standard firbent gange vil være avgjørende for
allsidigheten og fleksibiliteten til designets evner.
Tidligere studier har vist at den mest effektive måten å bevege seg på for denne typen
roboter, er en kombinasjon av kjøring, gåing og hopping.
Dette har imidlertid vist seg å være en stor utfordring. De enkelte bevegelsene kan løses
separat, og flere systemer har gode løsninger for individuelle bevegelsesoppgaver. Å inkludere
flere gangarter og bevegelsesmidler vil gi designet bedre egenskaper for framkommelighet i
forskjellige terreng. For å løse dette har det blitt forsket på kontrollsystemer for mer komplekse
bevegelser og bevegelse. En av de største utfordringene med dette kan være å kombinere de
ulike bevegelsestypene til kontinuerlige og flytende bevegelser.
Den andre store utfordringen er kontrollen og effektiviteten til hoppmekanismen til roboten. Fokus vil være å få endringene mellom ulike bevegelser til å bli flytende.
Robotdesignet vil bli produsert og testet for å kategorisere dens fysiske evner og bestemme
påvirkningene og kreftene den blir utsatt for. Simuleringer vil bli gjort for å teste systemets
ulike muligheter. En fysisk test vil bli utført for å observere hvordan systemet vil reagere på
virkelige tester i et kontrollert miljø | |
dc.description.abstract | The development of legged robotics has over the years received increasingly more focus. This
is a result of the rapid growth in interest from robotic developers. The demand for a safe, dexterous, and efficient robotic system that can complete complex tasks has been a driving force
in this evolution. The relevance of such robotic systems is dependent on their capabilities to
operate in increasingly challenging environments and to be able to traverse rugged and uneven terrain.
This thesis will focus on the design, control system, and exploration abilities of a quadruped-legged robotic system. The development of different means of locomotion has been a focal
point for the development of quadrupedal designs. Different gaits of static and dynamical
nature have been developed for different tasks. The robot will be designed with a focus on
locomotion abilities. By incorporating different gaits these can be utilized for different tasks.
Dynamical jumping as a form of locomotion will have a heavy influence on the final mechanical design choices. The ability to change gaits between dynamical jumping and a more
standard quadrupedal walking gait will be essential for the versatility and flexibility of the
capabilities of the design. Earlier studies have shown that the most efficient way for these
kinds of robots to move is in a combination of roving, hoping, and walking.
However, this has proven to be a big challenge. The individual movements can be solved
separately, and several systems have good solutions for individual locomotion tasks. Incorporating multiple gaits and locomotion means will give the design a greater means for reversibility
in different terrains. To address this, research has been conducted on control systems for increased complex movements and locomotion. The greatest challenge may the combination of
different types of movements into continuous, fluid movements.
The other great challenge is the control and efficiency of the jumping mechanism of the
robot. A prioritized area will be on making the changes between different movements become
fluid and without stopping in between.
The robotic design will be manufactured and tested to categorize its physical abilities and
determine the impacts and forces to which it will be exposed. Simulations will be done to test
the system’s different capabilities. A physical test will be done to observe how the system will
respond to real-world tests in a controlled environment. | |
dc.language | eng | |
dc.publisher | NTNU | |
dc.title | Leg Design and Control for Jumping Quadrupeds | |
dc.type | Master thesis | |