A2A’d y me encantaría responder esto en detalle, pero tengo poco cajero automático de ancho de banda.
El problema principal aquí es que la pregunta es completamente al revés: dado los actuadores, optimice el diseño. Eso está bien, la mayoría de los problemas en la industria son exactamente así. Pero esto deja un gran espacio de diseño completamente abierto para jugar.
Tenga en cuenta que no puede simplemente hablar de ‘cargas netas’ sin hablar de dimensiones en el espacio (desde la perspectiva de inercia / par / velocidades cinemáticas); y no puede hablar de nada en detalle a menos que sepa lo que desea para su marcha / velocidad conjunta / constantes de tiempo. También tenga en cuenta que la unidad Dynamixel es un servo de hobby. Estará limitado en su tiempo de respuesta y velocidad angular máxima de rotación continua. Esos parámetros limitarán la dinámica que su sistema puede contener en su respuesta o respuesta (esta es la razón principal por la cual la mayoría de los sistemas tipo hobby bípedos son siempre inestables).
El enfoque más simple es considerar esto como un solo problema de péndulo invertido (sin carro) y encontrar la envoltura óptima que rodea el radio de giro y los valores de masa puntual: está buscando equilibrar el péndulo sobre el punto inestable con el actuador dado mientras Está sujeto a perturbaciones menores en el par / velocidad. Esto configura las dimensiones aproximadas que puede usar para su geometría.
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El siguiente enfoque más simple es considerar esto como un problema de péndulo invertido doble (buscar pendubot) y descubrir las cargas inerciales que también actúan sobre las articulaciones. Esto le dará una idea de cuáles deben ser las dimensiones de su rodilla / codo.
Todos estos datos deberían usarse para construir un modelo de dinámica / espacio de estado completo / reducido del sistema. En este punto, es posible que desee comenzar a modelar las leyes de control y los pasos exactos en los que podría estar interesado (colisiones de ruedas / pies balísticos / sin montura). Esto lo ayudaría a determinar las velocidades y los pares de rotor que necesita generar.
Una vez que tenga un modelo decente de su mecanismo bípedo, debe trabajar para calcular los pares / cargas reflejados y dinámicos en el motor. Las velocidades de articulación / pies / brazo le permitirán calcular las constantes de tiempo que necesita de sus motores. La mayoría de los modelos no necesitan incluir esto explícitamente, excepto en factores de seguridad. Pero son importantes para dimensionar el actuador.
Entonces, sí, no parece trivial, pero estoy seguro de que encontrará la mayoría de las cinemáticas / dinámicas ya resueltas en alguna parte.
Este enlace debería ser útil para descubrir los detalles de los DIP y los pasos: notas del curso / robótica no interactiva / Tedrake / MIT.
cc: Sahil Juneja