Estabilidad de un robot cuadrúpedo durante un modo de caminar cuasi-estático mediante realimentación del ZMP

Resumen

En este artículo se explica un método para lograr la estabilidad de un robot caminante de cuatro patas durante una locomoción cuasi-estática. Esta locomoción se conoce con el nombre de modo de caminar discontinuo de dos fases [1]. El método incluye las mediciones de las fuerzas en cada una de las patas del robot en el eje de las "z", para ello, se implementan galgas extensiométricas sobre el eje de cada pie del robot [2]. El robot utilizado como plataforma experimental es un robot cuadrúpedo caminante y escalador de grandes dimensiones, accionado hidráulicamente, llamado ROBOCLIMBER [3]. Con la medición de las fuerzas en cada una de las patas del robot se realiza el cálculo, en tiempo real, del punto de momento cero, ampliamente conocida en el mundo de la robótica con el acrónimo de ZMP [4] (del inglés Zero-Moment point). El método de estabilidad propuesto compara el ZMP con centro de gravedad (cdg) del robot en cada instante durante el modo de caminar. El error que existe de la diferencia de estas variables, se convierte a través del sistema de control, en las fuerzas deseadas que deben tener cada una de las patas de la máquina para que el ZMP del robot esté dentro de los márgenes de estabilidad (polígono de soporte).