Author(s):
Milton Ruas 
; Filipe M. T. Silva ; Vítor M. F. Santos
Date: 2013
Origin: Electrónica e Telecomunicações
Subject(s): control algorithms; humanoid robot; control algorithms; humanoid robot
Document details
Development of Control Algorithms for a Humanoid Robot
Description
This paper describes the work developed in a final course project, aiming at the development of control algorithms for a small-size humanoid robot using off-theshelf technologies. The main focus is placed on the implementation of low-level control strategies for both locomotion and balancing tasks. The main features of this implementation are the distributed control approach and the relevance given to the sensorial information. Some practical issues on servomotor control are given since that turned out necessary before entering higher levels of control. Particular attention is given to the low-level control of RC servomotors and the enhanced performance achieved by software compensation. The distributed set of controller units is the key element towards a control system that compensates for large changes in reflected inertia and providing position and velocity control. Furthermore, an intermediate local-level controller is implemented based on force sensing, providing robust and adaptive behaviour to changes in a slope surface. Este artigo descreve o trabalho desenvolvido ao longo de um projecto final de curso, visando o desenvolvimento de algoritmos de controlo para um robot humanóide de pequenas dimensões usando tecnologias comerciais. O destaque principal é dado à implementação das estratégias de controlo de baixo nível com vista à realização de tarefas básicas de locomoção e equilíbrio. As características dominantes desta implementação são o controlo distribuído e a relevância atribuída à informação sensorial. Por serem fundamentais para a especificação dos níveis mais elevados de controlo, são descritos alguns aspectos práticos relacionados com os actuadores utilizados (servomotores). No que concerne ao melhoramento do seu desempenho recorre-se a um método de compensação por software. A arquitectura distribuída utilizada nas unidades controladoras representa o elemento chave para um sistema de controlo que permite mecanismos de compensação face a variações de inércia, proporcionado controlo de posição e velocidade. Além disso, foram implementados controladores locais de médio nível, baseados em sensores de força, dotando o sistema de um comportamento adaptativo em resposta avariações na inclinação da superfície de suporte.
This paper describes the work developed in a final course project, aiming at the development of control algorithms for a small-size humanoid robot using off-theshelf technologies. The main focus is placed on the implementation of low-level control strategies for both locomotion and balancing tasks. The main features of this implementation are the distributed control approach and the relevance given to the sensorial information. Some practical issues on servomotor control are given since that turned out necessary before entering higher levels of control. Particular attention is given to the low-level control of RC servomotors and the enhanced performance achieved by software compensation. The distributed set of controller units is the key element towards a control system that compensates for large changes in reflected inertia and providing position and velocity control. Furthermore, an intermediate local-level controller is implemented based on force sensing, providing robust and adaptive behaviour to changes in a slope surface. Este artigo descreve o trabalho desenvolvido ao longo de um projecto final de curso, visando o desenvolvimento de algoritmos de controlo para um robot humanóide de pequenas dimensões usando tecnologias comerciais. O destaque principal é dado à implementação das estratégias de controlo de baixo nível com vista à realização de tarefas básicas de locomoção e equilíbrio. As características dominantes desta implementação são o controlo distribuído e a relevância atribuída à informação sensorial. Por serem fundamentais para a especificação dos níveis mais elevados de controlo, são descritos alguns aspectos práticos relacionados com os actuadores utilizados (servomotores). No que concerne ao melhoramento do seu desempenho recorre-se a um método de compensação por software. A arquitectura distribuída utilizada nas unidades controladoras representa o elemento chave para um sistema de controlo que permite mecanismos de compensação face a variações de inércia, proporcionado controlo de posição e velocidade. Além disso, foram implementados controladores locais de médio nível, baseados em sensores de força, dotando o sistema de um comportamento adaptativo em resposta avariações na inclinação da superfície de suporte.
Document Type
Article
Language English
Editor(s) ;
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