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Auteur Cutkosky, Mark R.
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Affiner la rechercheDynamic Stability of Open-Loop Hopping / Cham, Jorge G. in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 129 N° 3 (Mai 2007)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 3 (Mai 2007) . - 275-284 p.
Titre : Dynamic Stability of Open-Loop Hopping Titre original : Stabilité dynamique du houblonnage de boucle ouverte Type de document : texte imprimé Auteurs : Cham, Jorge G., Auteur ; Cutkosky, Mark R., Auteur Article en page(s) : 275-284 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Rétroaction sensorielle Stabilité Houblonnage Commande de robot Locomotion rapide Locomotion robuste Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Simulations and physical robots have shown that hopping and running are possible without sensory feedback. However, stable behavior is often limited to a certain range of the parameters of the open-loop system. Even the simplest of hopping systems can exhibit unstable behavior that results in unpredictable nonperiodic motion as system parameters are adjusted. This paper analyzes the stability of a simplified vertical hopping model driven by an open-loop, feedforward motor pattern. Periodic orbits of the resulting hybrid system are analyzed through a generalized formula for the system's Poincare Map and Jacobian. The observed behavior is validated experimentally in a physical pneumatically actuated hopping machine. This approach leads to observations on the stability of this and similar systems, revealing inherent limitations of open-loop hopping and providing insights that can inform the design and control of dynamic legged robots capable of rapid and robust locomotion.
Les simulations et les robots physiques ont prouvé que sauter à cloche-pied et courir sont possibles sans rétroaction sensorielle. Cependant, le comportement stable est souvent limité à une certaine gamme des paramètres du système de boucle ouverte. Même le plus simple des systèmes de houblonnage peut montrer le comportement instable que des résultats dans le mouvement nonperiodic imprévisible comme paramètres de système sont ajustés. Cet article analyse la stabilité d'un modèle vertical simplifié de houblonnage conduit par un de boucle ouverte, modèle de moteur de feedforward. Des orbites périodiques du système hybride résultant sont analysées par une formule généralisée pour la carte et le Jacobian de Poincare du système. Le comportement observé est validé expérimentalement dans une machine sautante à cloche-pied d'une manière pneumatique actionnée d'examen médical. Cette approche mène aux observations sur la stabilité du ce et des systèmes semblables, indiquant des limitations inhérentes du houblonnage de boucle ouverte et fournissant les perspicacités qui peuvent informer la conception et la commande des robots à jambes dynamiques capables de la locomotion rapide et robuste.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Stabilité En ligne : jgcham@robotics.caltech.edu [article] Dynamic Stability of Open-Loop Hopping = Stabilité dynamique du houblonnage de boucle ouverte [texte imprimé] / Cham, Jorge G., Auteur ; Cutkosky, Mark R., Auteur . - 275-284 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 3 (Mai 2007) . - 275-284 p.
Mots-clés : Rétroaction sensorielle Stabilité Houblonnage Commande de robot Locomotion rapide Locomotion robuste Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Simulations and physical robots have shown that hopping and running are possible without sensory feedback. However, stable behavior is often limited to a certain range of the parameters of the open-loop system. Even the simplest of hopping systems can exhibit unstable behavior that results in unpredictable nonperiodic motion as system parameters are adjusted. This paper analyzes the stability of a simplified vertical hopping model driven by an open-loop, feedforward motor pattern. Periodic orbits of the resulting hybrid system are analyzed through a generalized formula for the system's Poincare Map and Jacobian. The observed behavior is validated experimentally in a physical pneumatically actuated hopping machine. This approach leads to observations on the stability of this and similar systems, revealing inherent limitations of open-loop hopping and providing insights that can inform the design and control of dynamic legged robots capable of rapid and robust locomotion.
Les simulations et les robots physiques ont prouvé que sauter à cloche-pied et courir sont possibles sans rétroaction sensorielle. Cependant, le comportement stable est souvent limité à une certaine gamme des paramètres du système de boucle ouverte. Même le plus simple des systèmes de houblonnage peut montrer le comportement instable que des résultats dans le mouvement nonperiodic imprévisible comme paramètres de système sont ajustés. Cet article analyse la stabilité d'un modèle vertical simplifié de houblonnage conduit par un de boucle ouverte, modèle de moteur de feedforward. Des orbites périodiques du système hybride résultant sont analysées par une formule généralisée pour la carte et le Jacobian de Poincare du système. Le comportement observé est validé expérimentalement dans une machine sautante à cloche-pied d'une manière pneumatique actionnée d'examen médical. Cette approche mène aux observations sur la stabilité du ce et des systèmes semblables, indiquant des limitations inhérentes du houblonnage de boucle ouverte et fournissant les perspicacités qui peuvent informer la conception et la commande des robots à jambes dynamiques capables de la locomotion rapide et robuste.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Stabilité En ligne : jgcham@robotics.caltech.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N° 1 (Mars 2006) . - 26-35 p.
Titre : The Effect of Leg Specialization in a Biomimetic Hexapedal Running Robot Titre original : L'Effet de la pécialisation de Jambe dans un Robot Courant de Biomimetic Hexapedal Type de document : texte imprimé Auteurs : Clarck, Jonathan E., Auteur ; Cutkosky, Mark R., Auteur Article en page(s) : 26-35 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Robot héxapedal Fonctionnement stable Boucle ouverte Structure de jambe Simulation dynamique Index. décimale : 629.8 Résumé : The biologically inspired Sprawl family of hexapedal robots has shown that fast and stable running is possible with only open-loop control. Proper design of the passively self-stabilizing leg structure has enabled these robots to run at speeds of up to 15 bodylengths/s and over uneven terrain. Unlike other running robots built to date, the Sprawl robots' front and rear legs are designed to preform distinct functional roles. Like the cockroaches that inspired them, the front legs of the robots act to lift and decelerate, while the rear legs provide the primary forward thrust. This paper uses a dynamic simulation to investigate the effect that changing the robot's leg structure and posture has on its performance. The simulation results support our hypothesis that the use of a differential leg function induced through postural adjustments effectively trades efficiency for stability.
La famille biologiquement inspirée de position abandonnée des robots hexapedal a prouvé que le fonctionnement rapide et stable est possible avec seulement la commande de boucle ouverte. La conception appropriée passivement de la structure de jambe de art de l'auto-portrait-stabilizing a permis à ces robots de fonctionner aux vitesses de jusqu'à 15 bodylengths/s et de terrain inégal d'excédent. À la différence d'autres robots de fonctionnement construits jusqu'ici, les robots de position abandonnée avant et des jambes arrière sont conçus pour préformer des rôles fonctionnels distincts. Comme les cancrelats qui les ont inspirés, les jambes avant des robots agissent de se soulever et ralentir, alors que les jambes arrière fournissent la poussée vers l'avant primaire. Cet article emploie une simulation dynamique pour étudier l'effet que changer la structure et le maintien de la jambe du robot a sur son exécution. Les résultats de simulation soutiennent notre hypothèse que l'utilisation d'une fonction différentielle de jambe induit par des ajustements posturaux commerce efficacement l'efficacité pour la stabilité.En ligne : jonclarck@seas.upenn.edu [article] The Effect of Leg Specialization in a Biomimetic Hexapedal Running Robot = L'Effet de la pécialisation de Jambe dans un Robot Courant de Biomimetic Hexapedal [texte imprimé] / Clarck, Jonathan E., Auteur ; Cutkosky, Mark R., Auteur . - 26-35 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N° 1 (Mars 2006) . - 26-35 p.
Mots-clés : Robot héxapedal Fonctionnement stable Boucle ouverte Structure de jambe Simulation dynamique Index. décimale : 629.8 Résumé : The biologically inspired Sprawl family of hexapedal robots has shown that fast and stable running is possible with only open-loop control. Proper design of the passively self-stabilizing leg structure has enabled these robots to run at speeds of up to 15 bodylengths/s and over uneven terrain. Unlike other running robots built to date, the Sprawl robots' front and rear legs are designed to preform distinct functional roles. Like the cockroaches that inspired them, the front legs of the robots act to lift and decelerate, while the rear legs provide the primary forward thrust. This paper uses a dynamic simulation to investigate the effect that changing the robot's leg structure and posture has on its performance. The simulation results support our hypothesis that the use of a differential leg function induced through postural adjustments effectively trades efficiency for stability.
La famille biologiquement inspirée de position abandonnée des robots hexapedal a prouvé que le fonctionnement rapide et stable est possible avec seulement la commande de boucle ouverte. La conception appropriée passivement de la structure de jambe de art de l'auto-portrait-stabilizing a permis à ces robots de fonctionner aux vitesses de jusqu'à 15 bodylengths/s et de terrain inégal d'excédent. À la différence d'autres robots de fonctionnement construits jusqu'ici, les robots de position abandonnée avant et des jambes arrière sont conçus pour préformer des rôles fonctionnels distincts. Comme les cancrelats qui les ont inspirés, les jambes avant des robots agissent de se soulever et ralentir, alors que les jambes arrière fournissent la poussée vers l'avant primaire. Cet article emploie une simulation dynamique pour étudier l'effet que changer la structure et le maintien de la jambe du robot a sur son exécution. Les résultats de simulation soutiennent notre hypothèse que l'utilisation d'une fonction différentielle de jambe induit par des ajustements posturaux commerce efficacement l'efficacité pour la stabilité.En ligne : jonclarck@seas.upenn.edu
