Mobile Robotics: Solutions and Challenges

Experimental Evaluation of a Passive Biped
Under Structural Parameter Variations
En: Mobile Robotics: Solutions and Challenges,
Climbing and walking Robot (CLAWAR).
Nagoya, Japan, august- september, 2010
Autores: R. Fernández1, H. Montes1, 2, J.
Sarria1, M. Armada1, P. Solaeche3 y G.
Fernández3
1
Centre for Automation and Robotics–CAR
(CSIC-UPM), Madrid, Spain
2
Department
of
Electrical
Engineering,
Technological
University
of
Panama.
3
Universidad Simón Bolívar, Venezuela
Contacto: hector.montes1@utp.ac.pa
Resumen: el principal objetivo de este artículo
es evaluar experimentalmente la influencia de
diferentes parámetros estructurales sobre el
modo de caminar dinámico pasivo. Para este
propósito se ha diseñado y construido un
caminador dinámico pasivo con rodillas y pies
con figura de arco. Se han añadido
codificadores ópticos incrementales sobre las
articulaciones de las rodillas y de la cadera, y
sensores de fuerza han sido instalados no
solamente en la suela de los pies sino que
también en los muslos del prototipo. Además,
cada segmento de pierna está también equipado
con una unidad de medición inercial. La
información adquirida es entonces utilizada para
determinar cómo los cambios en el ángulo de la
rampa afectan el periodo del paso, la longitud
del paso y la velocidad de la marcha. Las
conclusiones podrían jugar un rol importante
sobre la generación de modos de caminar para
robots bípedos actuados.
Palabras claves: dinámica pasiva, bípedo,
sensores de fuerza, unidad de medida inercial,
velocidad de la marcha.
Abstract: the main objective of this paper is to
evaluate experimentally the influence of
different structural parameters on passive
dynamic gaits. For this purpose a passive
dynamic walker with knees and arc-shaped feet
has been designed and built. Incremental
encoders have been added on the hip and knee
joints and force sensors have been installed not
only in the sole of the feet but also the thighs of
the prototype. Furthermore, each leg segment is
also equipped with an inertial measurement unit.
The acquired information is then used to
determine how the changes in the ramp angle
affect the step period, the step length and the
walking speed. Conclusions could play an
important role on the generation of gaits for
actuated biped robots.
Keywords: passive-dynamic; biped; force
sensors; inertial measurement unit; walking
speed.