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

2023

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/robotics13010009
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

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.