Accessible Unlicensed Requires Authentication Published by Oldenbourg Wissenschaftsverlag November 15, 2012

Gangstabilisierung humanoider Roboter mittels Capture Point Regelung

Walking Stabilization for Humanoid Robots Based on Control of the Capture Point
Johannes Englsberger and Christian Ott
From the journal

Zusammenfassung

Dieser Beitrag beschreibt einen Ansatz zur durchgängigen Ausnutzung der Capture Point Dynamik für die Regelung von zweibeinigen Laufmaschinen. Der Regler beschränkt sich dabei auf die Stabilisierung des instabilen Anteils der Schwerpunktsdynamik. Von der Erzeugung einer Capture Point Referenztrajektorie aus gegebenen Schrittpositionen, bis zum Tracking dieser Referenztrajektorie werden alle nötigen Einzelschritte beschrieben. Eine Erweiterung des Capture Point Reglers auf Gangmuster, welche stark vom linearen inversen Pendel Modell abweichen, erlaubt das Laufen mit veränderlicher Schwerpunktshöhe und über Untergrund mit veränderlichem Höhenprofil. Das Regelungskonzept wurde in Simulationen und Experimenten verifiziert.

Abstract

This article describes an approach for the universal use of the Capture Point dynamics for bipedal walking control. The controller focuses on the stabilization of the unstable part of the center of mass dynamics. All needed steps, from the generation of a Capture Point reference trajectory for given footprints up to the tracking of this reference trajectory, are described in detail. The Capture Point controller is extended to more general models, strongly deviating from the Linear Inverted Pendulum model, so that walking with varying center of mass height and over varying floor height is achieved. The proposed control approach was verified in simulations and experiments.


* Correspondence address: DLR e. V., Institut für Robotik und Mechatronik, Postfach 1116, 82234 Weßling, Deutschland,

Published Online: 2012-11-15
Published in Print: 2012-11

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