NU-Biped-4.5: A Lightweight and Low-Prototyping-Cost Full-Size Bipedal Robot

2023

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/robotics13010009
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This paper presents the design of a new lightweight, full-size bipedal robot developed in the Humanoid Robotics Laboratory at Nazarbayev University. The robot, equipped with 12 degrees of freedom (DOFs), stands at 1.1 m tall and weighs only 15 kg (excluding the battery). Through the implementation of a simple mechanical design and the utilization of off-the-shelf components, the overall prototype cost remained under USD 5000. The incorporation of high-performance in-house-developed servomotors enables the robot’s actuation system to generate up to 2400 W of mechanical power, resulting in a power-to-weight ratio of 160 W/kg. The details of the mechanical and electrical design are presented alongside the formalization of the forward kinematic model using the successive screw displacement method and the solution of the inverse kinematics. Tests conducted in both a simulation environment and on the real prototype demonstrate that the robot is capable of accurately following the reference joint trajectories to execute a quasi-static gait, achieving an average power consumption of 496 W.