振り子駆動型再構成可能ディスクの磁気結合を伴う非把持転がり問題:モデリングとバランス制御
Novel Non-Prehensile Rolling Problem: Modelling and Balance Control of Pendulum-Driven Reconfigurable Disks Motion with Magnetic Coupling in Simulation
内部磁気振り子機構を備えたモジュール式転がりディスクロボットを提案し、非線形動力学を導出してシミュレーションでバランス制御と持ち上げ動作を解析した。
著者: Ollie Wiltshire, Seyed Amir Tafrishi
分類: cs.RO, cs.SY, eess.SY, math.DS
原文アブストラクト
This paper presents a novel type of mobile rolling robot designed as a modular platform for non-prehensile manipulation, highlighting the associated control challenges in achieving balancing control of the robotic system. The developed rolling disk modules incorporate an innovative internally actuated magnetic-pendulum coupling mechanism, which introduces a compelling control problem due to the frictional and sliding interactions, as well as the magnetic effects between each module. In this paper, we derive the nonlinear dynamics of the robot using the Euler-Lagrange formulation. Then, through simulation, the motion behavior of the system is studied and analyzed, providing critical insights for future investigations into control methods for complex non-prehensile motion between robotic modules. Also, we study the balancing of this new platform and introduce a new motion pattern of lifting. This research aims to enhance the understanding and implementation of modular self-reconfigurable robots in various scenarios for future applications.
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