Diseño de un prototipo de robot bípedo con planificación de trayectorias con criterio zmp para su estabilidad al caminar sobre superficie plana

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dc.contributor.advisorLeón Lescano., Edward Javier
dc.contributor.authorAlva Alcántara, Josmell Henry
dc.date.accessioned2017-12-11T13:34:10Z
dc.date.available2017-12-11T13:34:10Z
dc.date.issued2017-06
dc.descriptionThe present thesis aims to design a biped robot of 10GDL in total 5GDL per leg, with planning of trajectories with criterion of ZMP for its stability when walking on flat surface. It begins by presenting the development of the direct kinematic model, by the Denavit- Hartenberg method, of homogeneous transformation matrices; Then the inverse kinematics developed, so it was decided to use a numerical method for its solution, applying the criterion of "Damped Least Square", this will allow us to find the positions, velocities and accelerations of each of the robot GDL. The dynamic modeling of this research project was done by the formulation of Newton - Euler, to calculate the torques that occur in each joint, because it is faster computablely than the Lagrange - Euler, this is due to its recursive nature And vectorial; Also assuming that there is no slip between the floor and the floor. Once the kinematic model has been created, the dynamics will proceed to the CAD model of the biped robot in Solidworks. The movement paths of the 10GDL biped robot were planned in the sagittal and frontal planes. The "Spline Cúbic" was used to ensure the existence of its derivatives (velocity and acceleration), allowing the movement of the robot to resemble the human walk. The stability of the walk of the biped robot was evaluated by means of the ZMP criterion, for this the biped robot was modeled by a pendulum inverted in 3D, based on the trajectories generated, in addition to this it was necessary to calculate the speed and acceleration of the COG. It was possible to generate the simulation of the biped robot in the Simulink platform using the SimMechanics library, following the proposed paths for the hip and the floating foot, expecting fundamentally that it has an investigative, scientific - technological impact in the National University of Trujillo, and In the country that allows to open new fields of study based on this design of Bipedal robot design.es_PE
dc.description.abstractLa presente tesis busca diseñar un robot bípedo de 10GDL en total 5GDL por cada pierna, con planificación de trayectorias con criterio de ZMP para su estabilidad al caminar sobre superficie plana. Se inicia presentando el desarrollo del modelo cinemático directo, mediante el método de Denavit-Hartenberg, de matrices de transformación homogénea; luego se desarrolló la cinemática inversa, para esto se decidió utilizar un método numérico para su solución, aplicando el criterio de “Damped Least Square”, esto nos permitirá encontrar las posiciones, velocidades y aceleraciones de cada uno de los GDL de robot. El modeló dinámico de este proyecto de investigación se realizó mediante la formulación de Newton - Euler, para calcular los torques que se producen en cada articulación, debido a que es más rápido computablemente respecto al de Lagrange -Euler, esto se debe a su naturaleza recursiva y vectorial; además asumiendo que no existe deslizamiento entre el suelo y el piso. Una vez tenido el modelo cinemático, y la dinámica se procede a hacer el modelo CAD del robot bípedo en Solidworks. Se planificó las trayectorias de movimiento del robot bípedo 10GDL en los planos sagital y frontal, para esto se utilizó las “Spline Cúbic” asegurando la existencia de sus derivadas (velocidad y aceleración) permitiendo el movimiento del robot se asemejara a la caminata humana. Se evaluó la estabilidad de la caminata del robot bípedo mediante el criterio de ZMP, para esto se modeló el robot bípedo mediante un péndulo invertido en 3D, basado en las trayectorias generadas, además para esto fue necesario calcular la velocidad y aceleración del COG. Se logró generar la simulación del robot bípedo en la plataforma de Simulink utilizando la librería de SimMechanics, siguiendo las trayectorias propuestas para la cadera y el pie flotante, esperando fundamentalmente que tenga un impacto investigativo, científico - tecnológico en la Universidad Nacional de Trujillo, y en el país que permita abrir nuevos campos de estudio en base a este proyecto de diseño de robot Bípedo.es_PE
dc.description.uriTesises_PE
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14414/9293
dc.language.isospaes_PE
dc.publisherUniversidad Nacional de Trujilloes_PE
dc.relation.ispartofseriesTmect 9396;9396
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccesses_PE
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/pe/es_PE
dc.sourceUniversidad Nacional de Trujilloes_PE
dc.sourceRepositorio institucional - UNITRUes_PE
dc.subjectPrototipo zmp, Robot bipedoes_PE
dc.titleDiseño de un prototipo de robot bípedo con planificación de trayectorias con criterio zmp para su estabilidad al caminar sobre superficie planaes_PE
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesises_PE
thesis.degree.disciplineIngenieríaes_PE
thesis.degree.grantorUniversidad Nacional de Trujillo Facultad de Ingenieríaes_PE
thesis.degree.levelTítulo Profesionales_PE
thesis.degree.nameIngeniero Mecátronicoes_PE
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Robot bipedo
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