Vi presenterar hastighetsbaserade stabilitetsmarginaler för snabb tvåstegs gång som är tillräckliga förutsättningar för stabilitet, tillåter jämförelse mellan olika gångalgoritmer, är mätbara och beräkningsbara, och är meningsfulla. Även om de inte är helt nödvändiga villkor, är de strängare nödvändiga villkor än flera tidigare föreslagna stabilitetsmarginaler. De stabilitetsmarginaler vi presenterar tar hänsyn till en biped's Center of Mass position och hastighet, den nåbara regionen av dess svängben, den tid som krävs för att svänga dess svängben, och mängden inre vinkel momentum tillgängliga för att fånga balans. De förutspår möjligheten för de biade att placera sitt svängben på ett sådant sätt att det kan fortsätta att gå utan att falla ner. Vi presenterar metoder för att uppskatta dessa stabilitetsmarginaler genom att använda enkla modeller av promenader som en inverterad pendelmodell och den linjära inverterade pendelmodellen. Vi visar att genom att överväga centrum för massa plats med avseende på centrum av tryck på foten, dessa uppskattningar är lätt att beräkna. Slutligen visar vi genom simuleringsexperiment på en 12 graders-av-frihet distribuerad-massa lägre-kropp biped att dessa uppskattningar är användbara för att analysera och kontrollera tvåfots gång. "Hur stabil är din robot?" är en grundläggande men utmanande fråga att besvara, särskilt med snabbrörliga bendrivna robotar, såsom dynamiskt balanserade tvåfotsvandrare. Med många traditionella styrsystem kan frågor om stabilitet och robusthet besvaras med eigenvärden, fasmarginaler, loopvinstmarginaler och andra stabilitetsmarginaler. Men leged robotar är icke-linjära, underverkande, kombinerar kontinuerlig och diskret dynamik, och har inte nödvändigtvis periodiska rörelser. Dessa egenskaper gör det svårt att tillämpa traditionella stabilitetsmarginaler.
Hastighetsbaserade stabilitetsmarginaler för tvåstegs gång som utvecklats från IPM föreslogs och förmågan till push recovery testades REF.
Velocity-Based Stability Margins for Fast Bipedal Walking
{'venue': 'In Fast Motions in Biomechanics and Robotics', 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Mathematics']}