Jakie są użyteczne metody chodzenia dla sześcionożnego robota i jakie są ich zalety i wady?


24

http://www.oricomtech.com/projects/leg-time.htm wymienia trzy chody:

  • statyw
  • fala i
  • marszczyć.

Czy można je poprawić, czy można zmienić ich względne zalety i wady oraz czy warto zastanowić się nad innymi sposobami?


Czy istnieją udokumentowane chody szybsze niż statyw? Wyobrażam sobie chód, w którym czasami tylko dwie przeciwne nogi dotykają ziemi.
Sparr

Odpowiedzi:


21

Chód dyskretny jest bardzo ograniczonym sposobem realizacji ruchu sześciokątnego.

Wyobraź sobie, że próbujesz ograniczyć osobę do dwóch prędkości, chodzić i biegać. W rzeczywistości spędzamy dużo czasu, kręcąc się bez określonego chodu lub przechodząc między różnymi chodami.

Istnieje rozsądna ilość badań dotyczących chodów owadów, a wspólne dyskretne chody, o których czytacie, są zasadniczo tym, co owady ustalają jako optymalne rozwiązanie, gdy spędzają dużo czasu na jednej prędkości.

Chód może być w pełni zdefiniowany przez czasy jego ruchów powrotnych. Ogólnie rzecz biorąc, szybsze poruszanie się wymaga wykonania większej liczby ruchów powrotnych w danym czasie (dlatego brama statywu będzie szybsza niż chód czworonogów, który będzie szybszy niż fala / tętnienie).

Nie jestem ekspertem w poruszaniu się owadów, ale rozumiem, że każda noga samodzielnie decyduje, kiedy powrócić na podstawie zestawu prostych zasad.

Na przykład noga musi wrócić, gdy zbliża się do końca swojego skoku. Aby uniknąć cofnięcia wszystkich nóg jednocześnie, zniechęca się je do wykonywania skoku powrotnego, gdy jego sąsiedzi chowają się lub gdy noga znajdująca się dokładnie naprzeciwko się cofa.
Co więcej, nogi są delikatnie odradzane od chowania się, gdy jakakolwiek inna noga się cofa, tak aby jak najwięcej nóg leżało na ziemi.

Łatwo zauważyć, że zarówno statyw, jak i chód tętniący są zgodne z powyższymi zasadami, ale otrzymujesz również dodatkowe chody i przejścia w miarę zmiany prędkości i kierunku.

TL; DR Owad nigdy nie użyje jednego chodu, więc jeśli chcesz optymalnej pełzania (lub wydajności, ponieważ ewolucja jest w tym całkiem dobra), istnieje wiele książek / dokumentów na temat tego, jak chodzą owady.

EDYCJA: Istnieje również wiele zasad dotyczących poszczególnych nóg, które pomagają pokonywać trudny teren. Jako przykład, nogi zawsze będą próbowały stać w miejscu, w którym noga była już (ponieważ wie, że to miejsce jest solidne). Typowy owad umieści przednie nogi w obszarach, o których wie, że są bezpieczne, a wszystkie kolejne nogi wykorzystają tylko te miejsca.


14

Statyw

Nigdy nie byłem wielkim fanem tradycyjnego chodu na statywie. Zwykle wygląda nieporadnie i tak naprawdę nie bierze pod uwagę delikatności chodzenia po nierównym terenie. Chodzenie w ten sposób bywa niespokojne, ponieważ jeden statyw zbliża się do końca swojej podróży, tak jak następny statyw dotyka. Dokładny poziom płynności chodu zależy od implementacji robota. Jeśli masz 3 stopnie swobody na każdej nodze, to masz dużą swobodę, szybko przesuń jeden zestaw nóg do przodu, ostrożnie przyłóż je do ziemi, dopasowując się do ruchu ziemi i delikatnie biorąc na siebie ciężar robota przed podniesieniem drugi statyw. Alternatywnie, jeśli masz dwa nieruchome statywy, robot po prostu zatrzęsie się jak zabawka. Ma również najniższą nośność, ponieważ tylko trzy nogi są na ziemi.

Ripple To zdecydowanie mój ulubiony sposób chodzenia. W tym chodzie podoba mi się to, że łatwiej jest płynniej chodzić. W dowolnym momencie masz trzy nogi, które przenoszą ciężar, jedną w locie, jedną dotykającą w dół i jedną podnoszącą się. Ułatwia także radzenie sobie w trudnym terenie. Gdy teren jest nierówny, możesz potrzebować chwili dłużej, aby ostrożnie dotknąć nogi nogą na ziemi, zacząć przyłożyć ciężar i sprawdzić, czy jest stabilna. Jeśli tak, weź cały ciężar i idź dalej. Jeśli nie, to nie jest katastrofą opóźnienie podnoszenia innej nogi, abyś mógł spróbować ją ustabilizować.


Wzajemne oddziaływanie chodu, rodzaju stopy i powierzchni jest również ważne z punktu widzenia tarcia i powrotu do poślizgu. Czy mógłbyś z tym trochę porozmawiać?
Ian Danforth
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.