Influencia del par de orden superior pie-suelo en la cinemática y dinámica del bípedo 'PASIBOT'

摘要

En trabajos anteriores se presentó el bípedo "PASIBOT" y un primer estudio de su cinemática y dinámica [1], asi como posibles estrategias de paso [2]. En estas primeras aproximaciones no se contemplaba el deslizamiento entre el pie y el suelo; además, se resolvía el problema dinámico inverso (determinación de las fuerzas y pares a partir de una cinemática o movimiento preestablecido), y se aplicaba al caso concreto del giro de la manivela motora a velocidad constante, lo que corresponde a un caminar en régimen estacionario. En este trabajo se aborda el problema dinámico directo (determinación del movimiento a partir de las fuerzas y pares actuantes) del bípedo, lo que posibilita el estudio de regímenes transitorios (arranques, paradas, etc.). Además, se contempla el deslizamiento entre el pie y el suelo. Se desarrolla un programa para el cálculo del movimiento del PASIBOT a partir del par motor, que permitirá, por ejemplo obtener el mínimo par necesario para el inicio del paso, desde una posición estática; y, en general, realizar el estudio dinámico del bípedo en régimen transitorio. Del análisis cinemático del mecanismo -basado en la unión de un mecanismo de Chevishev, un pantógrafo y un mecanismo estabilizador- se obtiene, en primer lugar, que la fase de doble apoyo representa una parte importante respecto a la de apoyo simple (aquella supone alrededor de 1/4 del tiempo de un paso completo); y en segundo lugar, que en dicha fase de apoyo doble, existe un movimiento relativo longitudinal entre ambos pies. Este movimiento relativo supone necesariamente un deslizamiento entre uno de los pies (o ambos) y el suelo. Además, no se debe descartar el deslizamiento entre el pie y el suelo en la fase de apoyo simple. En este trabajo, se estudia el deslizamiento pie-suelo, tanto en fase de apoyo simple como en fase de apoyo doble, perfeccionando asi el análisis cinemático y dinámico del Pasibot expuesto en [1]. Para ello, se implementará el modelo en un programa de cálculo más complicado, pues no parte de una cinemática preestablecida, sino que ésta va generándose en cada instante de cálculo.