DIABLO: A 6-DoF Wheeled Bipedal Robot Composed Entirely of Direct-Drive Joints

要約

車輪付き二足歩行ロボットは、車輪付きロボットと脚式ロボットの両方の利点を提供し、広範囲の地形や環境を高効率で移動する能力を組み合わせています。
しかし、既存の車輪付き二足歩行ロボットにおける従来のアプローチには、高比のギアボックスを備えたモーター駆動のジョイントが含まれています。
このアプローチには特定の利点がありますが、機械の複雑さの増加、効率の損失、騒音、振動、メンテナンスと潤滑の必要性の増加など、いくつかの課題も生じます。
上記の懸念に対処し、ギアボックスを完全に排除したダイレクトドライブ車輪型二足歩行ロボット「DIABLO」を開発しました。
当社のロボット システムは 2 次倒立振子として簡略化されており、安定性を確保するために LQR ベースのバランス コントローラーを設計しました。
さらに、ヨー、分割角度、高さ、ロール コントローラーを含む包括的なモーション コントローラーを実装しました。
シミュレーションと実際のプロトタイプの実験を通じて、当社のプラットフォームが満足のいくパフォーマンスを達成できることを実証しました。

要約(オリジナル)

Wheeled bipedal robots offer the advantages of both wheeled and legged robots, combining the ability to traverse a wide range of terrains and environments with high efficiency. However, the conventional approach in existing wheeled bipedal robots involves motor-driven joints with high-ratio gearboxes. While this approach provides specific benefits, it also presents several challenges, including increased mechanical complexity, efficiency losses, noise, vibrations, and higher maintenance and lubrication requirements. Addressing the aforementioned concerns, we developed a direct-drive wheeled bipedal robot called DIABLO, which eliminates the use of gearboxes entirely. Our robotic system is simplified as a second-order inverted pendulum, and we have designed an LQR-based balance controller to ensure stability. Additionally, we implemented comprehensive motion controller, including yaw, split-angle, height, and roll controllers. Through expriments in simulations and real-world prototype, we have demonstrated that our platform achieves satisfactory performance.

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