Foot Shape-Dependent Resistive Force Model for Bipedal Walkers on Granular Terrains

要約

脚式ロボットは、構造化されていない動的な環境において高い効率と有効性を実証しています。
しかし、脚式ロボットが粒状の地形などの変形しやすい基材上で迅速かつ効率的な移動を実現することは依然として困難です。
効果的な侵入深さ補正を導入することにより、柔らかい粒状地形上の二足歩行者のための強化された抵抗力モデルを提示します。
強化された力モデルは、ロボットの足の形状、歩行速度の変化、エネルギー消費を考慮した基本的な運動学的結果を捕捉します。
このモデルは、二足歩行ロボットによる広範な足部侵入実験によって検証されています。
結果は、特定の種類の粒状地形におけるモデルの精度を確認します。
このモデルは、二足歩行ロボット ウォーカーのモーション制御とさらに統合できます。

要約(オリジナル)

Legged robots have demonstrated high efficiency and effectiveness in unstructured and dynamic environments. However, it is still challenging for legged robots to achieve rapid and efficient locomotion on deformable, yielding substrates, such as granular terrains. We present an enhanced resistive force model for bipedal walkers on soft granular terrains by introducing effective intrusion depth correction. The enhanced force model captures fundamental kinetic results considering the robot foot shape, walking gait speed variation, and energy expense. The model is validated by extensive foot intrusion experiments with a bipedal robot. The results confirm the model accuracy on the given type of granular terrains. The model can be further integrated with the motion control of bipedal robotic walkers.

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