کنترل چرخش ربات دوپای سه بعدی با پایداری مجانبی بر پایه چرخش غیرفعال

با ظهور مفهوم راه رفتن غیرفعال، کنترل رباتهای دوپا بر مبنای حرکتهای پریودیک پایدار دینامیکی حول یک سیکل حدی پایدار مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفت و امروزه شتاب بیشتری گرفته است. پیشتر نشان داده شده است که یک راه رونده دوپا علاوه بر راه رفتن غیرفعال، به طور جالبی می تواند «چرخش غیرفعال» پایدار نیز روی سطح بدیعی به نام «گوه مارپیچ» داشته باشد. در مقاله حاضر، با بهره گیری از این چرخشهای غیرفعال، یک روش کنترل بر پایه چرخش غیرفعال، موثر برای رباتهای دوپای سه بعدی ارائه شده است. این کار با توسعه روش جذاب شکل دهی انرژی پتانسیل که تاکنون صرفا در مورد کنترل راه رفتن مطرح بود، انجام گرفته است. در روش پیشنهادی، چرخشهای غیرفعال پایدار مجانبی که روی گوه مارپیچ با شیب خاص وجود دارند، عینا روی سایر سطوح با شیب مارپیچ دلخواه از جمله سطح افق (شیب مارپیچ صفر) بازتولید می شوند. لازم به ذکر است مدل دوپای مورد استفاده در این تحقیق، یک مدل پرگاری سه بعدی با عرض غیرصفر، کف پای تخت و قوزک انعطاف پذیراست که چرخش غیرفعال پایدار دارد. نتایج شبیه سازی ها، کارایی روش ارائه شده را به خوبی نشان می دهند.