Análisis cinemático y dinámico de un robot bípedo.

Abstract

Para obtener el modelo dinámico de un robot manipulador de n grados de libertad se recurre comúnmente a las ecuaciones de Euler-Lagrange. Existen mecanismos que se encuentran sujetos a colisiones o impactos al interaccionar constantemente con el medio, conociéndose como sistemas mecánicos con restricciones unilaterales. Un ejemplo de esta clase de mecanismos son los robots con patas ya que se encuentran interaccionando con el piso periódicamente. Para esta clase de mecanismos la ecuación de movimiento se debe complementar con una dinámica de impactos. La complejidad en el control radica en tres partes: el sistema tiene menos actuadores que grados de libertad, se debe encontrar una trayectoria de referencia y se debe resolver el problema de seguimiento. Esta tesis se enfoca en detallar el procedimiento de análisis cinemático y dinámico de un robot bípedo de tres grados de libertad así como el procedimiento de diseño de controladores para resolver el problema de seguimiento. El desempeño del robot bípedo se analiza a través de simulaciones numéricas y gráficas. __________________________________

The dynamics equation of a n degrees-of-freedom robot manipulator is typically obtained by Lagrange's equations. There exist a class of mechanisms that are subject to collisions or impacts known as mechanical system with unilateral constraints. An example of this kind of mechanism are the legged robots whose legs are in contact with the °oor periodically. The equation of motion of this class of mechanism needs to be complemented with an impact dynamics. The main problem in the control design resides in three parts: the system has less actuators than degrees of freedom, the reference trajectory must be found, and tracking control problem needs to be solved. This Thesis is focused in the procedure to found the kinematic and dynamics of a three degrees of freedom biped robot. The performance of the biped robot is illustrated by numerical simulations and graphically.