Quelles démarches utiles existent pour un robot à six pattes, et quels sont leurs avantages et inconvénients?


24

http://www.oricomtech.com/projects/leg-time.htm répertorie trois allures:

  • le trépied
  • vague, et
  • ondulation.

Peut-on les améliorer, ou leurs avantages et inconvénients relatifs peuvent-ils être modifiés, et y a-t-il d'autres démarches qui méritent d'être envisagées?


Y a-t-il des allures documentées plus rapides que Tripod? J'imagine une démarche où parfois seulement deux jambes opposées touchent le sol.
Sparr

Réponses:


21

Les allures discrètes sont un moyen très limité de mettre en œuvre le mouvement hexapode.

Imaginez-vous essayer de limiter une personne à deux vitesses, marcher et courir. En réalité, nous passons beaucoup de temps à déambuler sans démarche définie ou en transition entre différentes allures.

Il y a une quantité raisonnable de recherches sur les allures d'insectes et les allures discrètes courantes sur lesquelles vous lisez sont essentiellement ce que les insectes considèrent comme la solution optimale lorsqu'ils passent longtemps à une seule vitesse.

Une démarche peut être entièrement définie par le timing de ses coups de retour. En général, aller plus vite nécessite d'effectuer plus de coups de retour dans un laps de temps donné (c'est pourquoi une porte de trépied sera plus rapide qu'une démarche tétrapode qui sera plus rapide qu'une vague / ondulation).

Je ne suis pas un expert en locomotion des insectes, mais je crois comprendre que chaque jambe décide indépendamment du moment du retour en fonction d'un ensemble de règles simples.

Par exemple, une jambe doit revenir lorsqu'elle approche de la fin de son coup. Pour éviter que toutes les jambes ne se rétractent en même temps, les jambes sont découragées d'effectuer leur course de retour lorsque ses voisins se rétractent ou si la jambe directement opposée se rétracte.
De plus, les jambes sont légèrement découragées de se rétracter lorsqu'une autre jambe se rétracte afin que le plus de jambes soient au sol possible.

Il est facile de voir que le trépied et l'allure ondulée obéissent aux règles ci-dessus, mais vous obtenez également des allures et des transitions supplémentaires lorsque la vitesse et la direction changent.

TL; DR Un insecte n'utilisera jamais une seule démarche, donc si vous voulez une fluidité optimale (ou une efficacité puisque l'évolution est plutôt bonne à cela), il y a beaucoup de livres / papiers sur la façon dont les insectes marchent.

EDIT: Il existe également de nombreuses règles par jambe qui aident à traverser un terrain accidenté. Par exemple, les jambes essaieront toujours de se tenir dans un endroit où une jambe a déjà été (car elle sait que cet endroit est solide). Un insecte typique placera ses pattes avant dans des zones qu'il sait sûres et toutes les pattes suivantes n'utiliseront que ces emplacements.


14

Trépied

Je n'ai jamais été un grand fan de la démarche traditionnelle sur trépied. Il semble généralement maladroit et ne prend pas vraiment en compte la délicatesse de marcher sur un terrain inégal. Marcher de cette façon a tendance à être saccadé car un trépied atteint la fin de son voyage au moment où le trépied suivant touche le sol. La précision de la marche dépend de la mise en œuvre de votre robot. Si vous avez 3 degrés de liberté sur chaque jambe, alors vous avez une grande liberté avancez rapidement un jeu de jambes, amenez-les soigneusement en contact avec le sol, en faisant correspondre le mouvement du sol et en prenant doucement le poids du robot sur elles avant de soulever l'autre trépied. Alternativement, si vous avez deux trépieds fixes, le robot va simplement taper comme un jouet. Il a également la capacité de charge utile la plus faible, car seulement trois pieds sont au sol.

Ondulation C'est de loin ma démarche préférée. Ce que j'aime dans cette démarche, c'est qu'il est plus facile de rendre la marche plus douce. À tout moment, vous avez trois jambes qui prennent le poids, une en vol, une en atterrissage et une en décollage. Il facilite également la gestion des terrains accidentés. Lorsque le terrain est accidenté, vous pouvez avoir besoin d'un moment de plus pour toucher soigneusement la jambe sur le sol, commencer à appliquer du poids et voir si elle est stable. Si c'est le cas, prenez le poids à fond et continuez à marcher. Sinon, ce n'est pas un désastre de retarder la levée d'une autre jambe pour que vous puissiez essayer de stabiliser celle-ci.


L'interaction de la démarche et du type de pied et de la surface est également importante en termes de friction et de récupération après glissement. Pourriez-vous en parler un peu?
Ian Danforth
En utilisant notre site, vous reconnaissez avoir lu et compris notre politique liée aux cookies et notre politique de confidentialité.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.