Який хороший підхід до чотиригранної ходи?

У мене є маленький чотирилапий з трьома ступенями свободи, над яким я працював: 3DOF Mini Quadruped .

Мій оригінальний код для цього був простим сервоконтролером на ардуїно та кодом Scala, який надсилав сервокоманди по проводу. Я робив всю логіку зворотної кінематики та ходи в Scala, і змусив її пройтися: 3dof чотиризначна перша хода .

Моя логіка Гаї у Скали була дещо наївною; це залежало від того, що ноги знаходяться в правильному положенні на початку (одна сторона витягнута вперед та вперед, інша сторона в напрямку один до одного). Логічно було просто перекласти всі чотири фути назад на 1 мм уздовж y, і коли кут кокса стає надмірно назад, зупиніться і виконайте невелику рутину, коли цю ногу піднімають на 10 мм в z, потім переводять на 60 мм вперед і повертають назад вниз. Наївно, але ефективно.

Тепер я переписав IK-код у arduino C, і я намагаюся вирішити, як рухатись вперед за допомогою динаміки Гейта. Мені важко було знайти хороші, зрозумілі ресурси про користь. У мене є деякі знання про різницю між динамічно стійкими ходами (наприклад, ходи повзучістю), коли тіло є стійким штативом у всі часи і динамічно нестабільними ходами (ходьба, риси), де дві ноги одночасно від землі і тіло по суті падає вперед на ногу, що наступає.

У мене були деякі думки щодо державних машин і намагався підрахувати, чи підпадає центр тіла в трикутник, зроблений рештою ніг, щоб вирішити, яку ногу було безпечно підняти, але я не впевнений, чи варто це вивчити ідеї.

Я знаю, що це щось надто загальне питання, але мені цікаво подивитися, як інші люди напали на цю проблему, і про все, що мені вдалося знайти, є наукові роботи.

Хода у вас насправді не надто погана, хоча стопи не мають достатньої тяги, тому важко зрозуміти, наскільки це добре.

Я не впевнений у вашій термінології динамічно стабільних прийомів. Як я завжди це розумів, хода двох стилів штатива відома як статично стабільна хода, тоді як хороший пішохідний пішохід, як Петман, використовує динамічно стійку ходу. Ніколи не чув про динамічно нестабільну ходу. Це звучить більше як пияцтво.

Дві ноги на землі - це, мабуть, нижня межа цієї конструкції робота. Взагалі простіше зробити цю роботу високими, гуманоїдними роботами, яким потрібно довго завалитися. Широким плоским роботам потрібно досить швидко піднімати і розміщувати ноги, якщо вони не залишають багатьох на підлозі.

Але як розробити гейр для свого робота. По-перше, вам слід вирішити, чого ви хочете досягти від ходи. Шукаєте максимальну швидкість на рівній поверхні або максимальну стійкість на нерівних поверхнях?

Якщо ваша мета - стабільність, то я, звичайно, думаю, що варто знати, щоб робот знав про центр ваги по відношенню до своїх ніг. Щоб допомогти йому це знати, можливо, варто навіть додати деякі номери силових датчиків на ноги, щоб вони могли легко обчислити це.

Якщо ваша мета - лише максимальна швидкість, я б просто зосередився на фінансуванні оптимальної моделі ходи. Це зробити важче. Є два хороших способи наблизитись до цього:

1. Моделювання. Створіть комплексну комп’ютерну модель робота, включаючи масу, жорсткість, крутний момент тощо. Використовуйте цю модель, щоб повністю зрозуміти динамічну поведінку.

2. Метод спроб і помилок. Це можна зробити важким способом, програмуючи у випадкових ходах, налаштовуючи їх на переконання і вимірюючи їх продуктивність. Спробуйте змусити його ходити як вперед, так і по діагоналі. Або ви можете скористатися генетичним алгоритмом, який допоможе вам автоматично шукати кращі результати. Складність використання GA полягає в тому, що вам потрібно мати певний спосіб автоматичного вимірювання ефективності ходи.

Третій спосіб - перетворити робота на вченого, який проводить експериментальні експерименти над собою, щоб перевірити гіпотези про себе і розробити, як ходити, як робот зірки Корнельського університету .