A Simulation-based Approach to Kinematics Analysis of a Quadruped Robot and Prototype Leg Testing

要約

キネマティクス解析は、多関節対応ロボットにとって極めて重要な部分です。多関節対応ロボットでは、エンドエフェクタの位置を、関係する他の連結関節および特定の座標系におけるそれぞれのフレームに対して決定できるように、広範な数学的計算を行う必要があります。機関車型四脚ロボットの場合、ロボットの脚の座標上の位置について2種類の運動学を決定することが不可欠です。順運動学の部分では位置を測定し、関節角度は逆運動学を用いて計算することができる。関節角度の数学的な導出がここで行われ、Pythonベースのシミュレーションにより、ロボットの運動の検証とシミュレーションが行われた。Pythonベースのコードを使用することで、シリアル通信が容易になり、プロトタイプの脚と対話するためのマイコンユニットに導入することができるため、このアプローチは他の方法よりも有益であることが検証されている。

要約(オリジナル)

Kinematics analysis is a crucial part of multiple joint-enabled robots. A multi-joint enabled robot requires extensive mathematical calculations to be done so the end effector’s position can be determined with respect to the other connective joints involved and their respective frames in a specific coordinate system. For a locomotive quadruped robot, it is essential to determine two types of kinematics for the robot’s leg position on the coordinate. For the part of forward kinematics, it measures the position, and joint angles can be calculated using inverse kinematics. Mathematical derivation of the joint angles is derived here, and Python-based simulation has been done to verify and simulate the robot’s locomotion. This approach has been tested beneficial over other methods as Python-based code is used which makes it easier to do serial communication and therefore it could be deployed in a micro-controller unit to interact with a prototype leg.

arxiv情報

著者 Abid Shahriar
発行日 2024-01-03 00:18:10+00:00
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