การออกแบบเพื่อรักษาสมดุลแบบพลศาสตร์ของกลไกโครงสร้างมนุษย์

Design for Dynamics Stability of a Humanoid Mechanism

Name: ไพศาล สุวรรณเทพ

Name: Paisarn Suwantep

Organization : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

keyword: Humanoid Robot

; Direct Drive

; Inward Kinematics

; Numerical Method

; Zero Moment Point (ZMP)

; Single Moment Point (SMP)

; Foot Six Axis Force Sensor

Abstract: There have been many attempts to design humanoid robots- the biped robot that can walk and behave like human. The human movement mechanism, however, is very complex and, hence, difficult to fully understand. The past attempts show tremendous progress in humanoid technology but the perfect humanoid is yet to come.The design of a dynamically stable humanoid does not stop at mechanical design. It involves the whole system. The problem is in the name of the concurrent design- how can we obtain the best humanoid configuration and, at the same time, easy for dynamic stabilizationIn this research, we focus on the walking mechanism of the humanoid. We design a 12 degrees-of –freedom (DOF’s) direct drive humanoid with all revolute joints. There are two DOF’s at the ankle joint, one DOF’s at the knee joint, and three DOF’s at the hip joints. Our research and development steps are as follow.1.We use the real human walking information to help designing the direct drive mechanism. The suit is tailored for the human subject such that the walking data can be retrieved directly.2.We construct the direct kinematics model using the geometrical method. We also construct the inverse kinematics model using the combination of numerical analysis and direct solution of geometrical equations. This is a bit complicated due to the design requirement of the hip. Three axes of the hip joint do not intersect and led to difficult kinematics equations. However, this design is needed so that the robot is able to walk in the circular path. We utilize the Manipulability Ellipsoid to illustrate the maneuvering capability of the humanoid.3.We analyze the stability of the humanoid walking using the Zero Moment Point (ZMP) theory. This analysis leads further to the newer stability criteria- the Single Moment Point (SMP) theory. (Single Moment Point , SMP )4.We design and build the six-axes force sensor. The force sensor is a part of the humanoid foot. Clever sensors orientation helps simplify the calculation of forces and moments.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: info.lib@mail.kmutt.ac.th

Name: ชิต เหล่าวัฒนา

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Created: 2545

Issued: 2005-11-18

Modified: 2559-01-07

วิทยานิพนธ์/Thesis

ISBN: 9744560363

CallNumber: MEE1414

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมเครื่องกล

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	MEE1414.pdf	3.34 MB	63	2022-09-16 16:17:47
2	MEE1414ab.pdf	93.81 KB	19	2022-09-16 16:25:31
3	MEE1414ab.txt	2.41 KB	7	2018-05-13 06:12:30

ใช้เวลา

0.036383 วินาที