Modelování chodicích robotů s pasivní dynamikou

Abstract

Uvedená bakalárska práca sa zaoberá vytvorením modelu chodiaceho robota s pasívnou dynamikou. V rešeršnej časti práce je popísaná klasifikácia dvojrozmerných konštrukcií robotov s pasívnou dynamikou a popis vybraných existujúcich fyzických realizácií takýchto konštrukcií. V ďalšej kapitole práce je vybraná konkrétna konštrukcia synthetic wheel, pre ktorú sú analyticky odvodené pohybové rovnice. Tie slúžia na získanie počiatočných hodnôt stavových veličín, ktoré sú neskôr dosadené do simulácie rovnakého modelu v Simscape Multibody. Získané počiatočné hodnoty sú tiež dosadené do riešenia pohybových rovníc. Z porovnania priebehov stavových veličín získaných zo simulácie a analytického výpočtu vyplýva veľká zhoda medzi týmito prístupmi, až na malé odchýlky, ktoré sú vysvetlené zjednodušujúcimi predpokladmi použitými pri analytickom výpočte.The presented bachelor's thesis deals with the creation of a model for a passive dynamic walking robot. The research part of the thesis describes the classification of two-dimensional robot designs with passive dynamics, along with a description of selected existing physical implementations of such designs. Equations of motion for the synthetic wheel design are derived analytically in the next chapter. These derived equations of motion are used to obtain initial values of variables, which will later be substituted in the simulation of the same model in Simscape Multibody. These obtained initial values are also substituted into the solution of the equations of motion. A comparison of the state variable time progressions obtained from the simulation and the analytical calculation shows a high agreement between these approaches, with only minor deviations, which are explained by the simplifying assumptions used in the analytical calculation.