El Serpens Rediseñado, un Robot Serpiente de Bajo Costo y Alta Conformidad
Autores: Duivon, Askan; Kirsch, Pino; Mauboussin, Boris; Mougard, Gabriel; Woszczyk, Jakub; Sanfilippo, Filippo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Término
Locomoción asistida por obstáculos impulsada por la percepción
Robot serpiente
Serpens
Actuador elástico en serie
Sistema Operativo de Robots
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
El término locomoción asistida por obstáculos impulsada por la percepción (POAL) se propuso para describir la locomoción en la que un robot serpiente aprovecha un sistema sensorial-perceptual para explotar el entorno operativo circundante e identificar paredes, obstáculos u otras estructuras como medio de propulsión. Para alcanzar POAL desde un punto de vista de control, se requiere la identificación precisa de puntos de empuje y la determinación confiable de fuerzas de reacción de contacto viables. Esto es difícil de lograr con robots actuados rígidamente debido a la falta de cumplimiento. Como posible solución a este desafío, nuestro grupo de investigación presentó recientemente a Serpens, un robot serpiente modular de bajo costo, de código abierto y altamente compliant con un actuador elástico en serie (SEA). En este documento, proponemos una nueva iteración de prototipado para nuestro robot serpiente para lograr un diseño más confiable. Las siguientes tres contribuciones se describen en este trabajo en su conjunto: la remodelación de la articulación elástica con la adición de un elemento amortiguador; un diseño renovado para el mecanismo de ensamblaje sin tornillos que ahora puede soportar fuerzas transversales más altas; el rediseño del módulo de la articulación con una reorganización mejorada de los componentes internos de hardware para facilitar la disipación del calor y acomodar una batería más grande con un acceso más fácil. El Sistema Operativo de Robots (ROS) sirve como base para la arquitectura del software. Se considera la posibilidad de aplicar enfoques de aprendizaje automático. Se proporcionan los resultados de simulaciones preliminares.
Descripción
El término locomoción asistida por obstáculos impulsada por la percepción (POAL) se propuso para describir la locomoción en la que un robot serpiente aprovecha un sistema sensorial-perceptual para explotar el entorno operativo circundante e identificar paredes, obstáculos u otras estructuras como medio de propulsión. Para alcanzar POAL desde un punto de vista de control, se requiere la identificación precisa de puntos de empuje y la determinación confiable de fuerzas de reacción de contacto viables. Esto es difícil de lograr con robots actuados rígidamente debido a la falta de cumplimiento. Como posible solución a este desafío, nuestro grupo de investigación presentó recientemente a Serpens, un robot serpiente modular de bajo costo, de código abierto y altamente compliant con un actuador elástico en serie (SEA). En este documento, proponemos una nueva iteración de prototipado para nuestro robot serpiente para lograr un diseño más confiable. Las siguientes tres contribuciones se describen en este trabajo en su conjunto: la remodelación de la articulación elástica con la adición de un elemento amortiguador; un diseño renovado para el mecanismo de ensamblaje sin tornillos que ahora puede soportar fuerzas transversales más altas; el rediseño del módulo de la articulación con una reorganización mejorada de los componentes internos de hardware para facilitar la disipación del calor y acomodar una batería más grande con un acceso más fácil. El Sistema Operativo de Robots (ROS) sirve como base para la arquitectura del software. Se considera la posibilidad de aplicar enfoques de aprendizaje automático. Se proporcionan los resultados de simulaciones preliminares.