Quadruped robots can traverse a multitude of terrains with greater ease when compared to wheeled robots. Traditional rigid quadruped robots possess severe limitations as they lack structural compliance. Most of the existing soft quadruped robots are tethered and are actuated using pneumatics, which is a low grade energy source and lacks viability for long endurance robots. The work in this thesis proposes the development of a continuum actuator driven quadruped robot which can provide compliance while being un-tethered and electro-mechanically driven. In this work, continuum actuators are developed using mostly 3D printed parts. Additionally, the closed loop control of continuum actuators for walking is developed. Linear Quadratic Regulator (LQR) and pole placement based methods for controller synthesis were evaluated and LQR was determined to be better when minimizing the actuator effort and deviation from set-point. These continuum actuators are composed together to form a quadruped. Gait analyses on the quadruped were conducted and legs of the quadruped were able to trace the gaits for walking and galloping. / Fyrfotarobotar kan lättare korsa en mängd olika terränger jämfört med hjulrobotar. Traditionella styva fyrfotarobotar har kraftiga begränsningar då de saknar strukturell följsamhet. De flesta befintliga mjuka fyrbenta robotar är kopplade till en eller flera kablar och drivs av pneumatik, vilket är en lågkvalitativ energikälla och lämpar sig inte för robotar med lång uthållighet. Arbetet i denna avhandling föreslår utvecklingen av en continuum ställdonsdriven fyrfotarobot, som ger följsamhet samtidigt som den ¨ar frånkopplad och elektromekaniskt driven. I detta arbete framställs continuum ställdon med mestadels 3D-printade delar. Dessutom utvecklas dessa ställdons slutna kontrolloop för gång. Linjärkvadratisk regulator (LQR) och metoder baserade på polplacering utvärderades för styrsyntes, och det fastställdes att LQR presterade bättre när man minimerar ställdonets ansträngning samt avvikelse från referensvärde. Continuum ställdon sammansattes för att bilda en fyrbent robot. Gånganalyser utfördes på roboten och dess ben kunde följa gång- och galopprörelser.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-286348 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Thorapalli Muralidharan, Seshagopalan, Zhu, Ruihao |
| Publisher | KTH, Mekatronik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2020:587 |
Page generated in 0.003 seconds