Síntesis óptima de un mecanismo para la marcha bípeda utilizando evolución diferencial
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10.1016/j.rimni.2016.04.004
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hdl:2117/166569
Tipus de documentArticle
Data publicació2017
EditorUniversitat Politècnica de Catalunya. CIMNE
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Abstract
El diseño de la extremidad de un robot bípedo es un punto clave para mejorar la locomoción y el desempeño de robots bípedos. El empleo de mecanismos que reproduzcan la marcha no es una tarea sencilla ya que se requiere generar un movimiento en el espacio Cartesiano con más grados de libertad que los considerados en un mecanismo. En este trabajo se propone un mecanismo planar de ocho eslabones con un grado de libertad como extremidad bípeda y se analiza su comportamiento en el seguimiento de una trayectoria similar a la marcha. Para el diseño del mecanismo propuesto se establece formalmente la síntesis dimensional como un problema de optimización numérica. Con el propósito de obtener diseños viables dentro del espacio de las soluciones reales en el problema de optimización, se incorpora un mecanismo de manejo de restricciones en el algoritmo de evolución diferencial (ED) y se analiza el comportamiento del algoritmo bajo diferentes parámetros de cruza. Resultados experimentales comprueban el enfoque de diseño en un prototipo de laboratorio The limb design for a biped robot is a key issue to improve the locomotion and the performance of biped robots. The use of mechanism for tracking the gait is not an easy task because the degree of freedom (d . g . f ) of the Cartesian space movement does not correspond to the d . g . f of the mechanism. Hence in this paper, an eight-bar planar mechanism with a one d . o . f is proposed as biped limb and the biped gait tracking behavior in the mechanism is analyzed. A numeric optimization problem is formally stated to design the proposed mechanism based on dimensional synthesis. A constraint handling mechanism is included into the differential evolution algorithm (DE) algorithm in order to obtain mechanism design with real solutions in the optimization problem and the behavior of the algorithm with different crossover parameters is analyzed. Experimental results verify the design approach in a laboratory prototype.
CitacióPantoja-García, J.S. [et al.]. Síntesis óptima de un mecanismo para la marcha bípeda utilizando evolución diferencial. "Revista internacional de métodos numéricos para cálculo y diseño en ingeniería", 2017, vol. 33, núm. 1-2.
ISSN1886-158X
0213-1315
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Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
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RIMNI330106.pdf | 2,621Mb | Visualitza/Obre |