Model of gait bipedal human using modelica
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Universidad Distrital Francisco José de Caldas
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Resumen
Descripción
his paper describes research to generate an application where human bipedal gait displayed, using the Modelica 2.1.2 ® software and tools for visualization in 3 dimensions. This provides a physical- mathematical model which is configured own systems and software subsystems. For the simulation, we took into account the basic operation of the walk that makes a biped robot theory and their respective direct and inverse kinematics as well as the actions of proportional-derivative control (PD), proportional-integral (PI) and proportional-integral-derivative (PID) closed loop tuning and specifications for adjusting the angle of the leg joints and maintain a level ground on which to perform the displacement of the object, the product is expected to serve as based educational program developed based on, for the design and implementation of advanced devices : whether robots that emulate the human gait, for entertainment and even virtual reality for human use, or to create a prosthesis control that allows a disabled person have the ability to walk.
Este artículo describe la investigación para generar un aplicativo donde se visualiza la marcha bípeda humana, haciendo uso del software Modelica 2.1.2 ® y sus herramientas para la visualización en tres dimensiones. Para ello se desarrolló un modelo físico-matemático con el cual se configuraron los sistemas y subsistemas propios del software. Para la simulación se tuvo en cuenta el funcionamiento básico de la caminata que efectúa un robot bípedo y su respectiva teoría de cinemática inversa y directa, al igual que las acciones de controles proporcionalderivativa (PD), proporcional-integral (PI) y proporcional-integral-derivativa (PID) en lazo cerrado, y especificaciones de sintonización para la regulación de ángulo de las articulaciones de las piernas y mantener un nivel del piso sobre el cual se realice el desplazamiento del objeto. Esta investigación permitió obtener la visualización de la caminata bípeda en un plano, observando que el control tomando como referencia la posición angular, es uno de los métodos más efectivos en el momento de generar los pasos del robot, pues básicamente se calculan y se controlan las fuerzas que se interponen en este proceso.
Este artículo describe la investigación para generar un aplicativo donde se visualiza la marcha bípeda humana, haciendo uso del software Modelica 2.1.2 ® y sus herramientas para la visualización en tres dimensiones. Para ello se desarrolló un modelo físico-matemático con el cual se configuraron los sistemas y subsistemas propios del software. Para la simulación se tuvo en cuenta el funcionamiento básico de la caminata que efectúa un robot bípedo y su respectiva teoría de cinemática inversa y directa, al igual que las acciones de controles proporcionalderivativa (PD), proporcional-integral (PI) y proporcional-integral-derivativa (PID) en lazo cerrado, y especificaciones de sintonización para la regulación de ángulo de las articulaciones de las piernas y mantener un nivel del piso sobre el cual se realice el desplazamiento del objeto. Esta investigación permitió obtener la visualización de la caminata bípeda en un plano, observando que el control tomando como referencia la posición angular, es uno de los métodos más efectivos en el momento de generar los pasos del robot, pues básicamente se calculan y se controlan las fuerzas que se interponen en este proceso.
Palabras clave
Bipedal gait, control, model, mathematical model, simulation, systems, Marcha bípeda, control, modelo, modelo matemático, simulación, sistemas