Desenvolvimento e Implementação de Algoritmos de Caminhada para Robôs Humanoides

• Processo: 16/03647-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de junho de 2016 - 31 de maio de 2018
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Eletrônica Industrial, Sistemas e Controles Eletrônicos
• Pesquisador responsável: Rubens Junqueira Magalhães Afonso
• Beneficiário: Rubens Junqueira Magalhães Afonso
• Instituição Sede: Divisão de Engenharia Eletrônica (IEE). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Marcos Ricardo Omena de Albuquerque Maximo
• Assunto(s): Robótica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Caminhada de Robô Humanoide | Robótica

Resumo

Nesta proposta, pretende-se desenvolver algoritmos de caminhada para robôs humanoides. Esta área de pesquisa encontra-se no estado-da-arte no contexto da robótica, devido à importância de integrar os robôs aos ambientes em que os humanos convivem e atuam. Atualmente, abordagens de caminhada baseadas em modelo têm sido as mais bem-sucedidas, sendo capazes de realizar o movimento de caminhada de diversas plataformas robóticas humanoides distintas. Na presente proposta, objetiva-se que o desempenho da caminhada (em termos de velocidade e gasto de energia) possa ser melhorado e a estabilidade (no que diz respeito a evitar quedas) aumentada, em relação ao estado-da-arte. Para isso, pretende-se desenvolver algoritmos de caminhada que superem algumas das dificuldades encontradas nas abordagens mais recentes, como o uso de um único modelo matemático para o robô durante todo o movimento de caminhada, fixação da altura do Centro de Massa do robô e pré-definição do período para execução de um ciclo de caminhada. A fim de validar os algoritmos propostos com experimentos, planeja-se adquirir software de simulação contando um modelo de alta fidelidade, bem como um robô humanoide adequado para pesquisa. (AU)

Publicações científicas

(8)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

MAXIMO, MARCOS R. O. A.; AFONSO, RUBENS J. M.. Mixed-integer quadratic programming for automatic walking footstep placement, duration, and rotation. OPTIMAL CONTROL APPLICATIONS & METHODS, v. 41, n. 6, SI, JUN 2020. (16/03647-3)

MADDALENA, EMILIO TANOWE; HARROP GALVAO, ROBERTO KAWAKAMI; MAGALHAES AFONSO, RUBENS JUNQUEIRA. Robust region elimination for piecewise affine control laws. AUTOMATICA, v. 99, p. 333-337, JAN 2019. (16/03647-3)

MAXIMO, MARCOS R. O. A.; RIBEIRO, CARLOS H. C.; AFONSO, RUBENS J. M.. Real-time walking step timing adaptation by restricting duration decision for the first footstep. ADVANCED ROBOTICS, v. 34, n. 21-22, p. 22-pg., 2020-10-06. (16/03647-3, 17/02055-8)

MAXIMO, MARCOS R. O. A.; AFONSO, RUBENS J. M.. Mixed-integer quadratic programming for automatic walking footstep placement, duration, and rotation. OPTIMAL CONTROL APPLICATIONS & METHODS, v. 41, n. 6, p. 36-pg., 2020-06-22. (16/03647-3)

SILVA, CAROLINE C. D.; MAXIMO, MARCOS R. O. A.; GOES, LUIZ C. S.; COLOMBINI, EL; JUNIOR, PLJD; GARCIA, LTD; GONCALVES, LMG; SA, STD; ESTRADA, EDD; BOTELHO, SSD. Height Varying Humanoid Robot Walking through Model Predictive Control. 2019 LATIN AMERICAN ROBOTICS SYMPOSIUM, 2019 BRAZILIAN SYMPOSIUM ON ROBOTICS (SBR) AND 2019 WORKSHOP ON ROBOTICS IN EDUCATION (LARS-SBR-WRE 2019), v. N/A, p. 6-pg., 2019-01-01. (16/03647-3)

MAXIMO, MARCOS R. O. A.; RIBEIRO, CARLOS H. C.; AFONSO, RUBENS J. M.; IEEE. Mixed-Integer Programming for Automatic Walking Step Duration. 2016 IEEE/RSJ INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT ROBOTS AND SYSTEMS (IROS 2016), v. N/A, p. 6-pg., 2016-01-01. (16/03647-3)

MAXIMO, MARCOS R. O. A.; RIBEIRO, CARLOS H. C.; AFONSO, RUBENS J. M.. Real-time walking step timing adaptation by restricting duration decision for the first footstep. ADVANCED ROBOTICS, v. 34, n. 21-22, SI, p. 1420-1441, NOV 16 2020. (16/03647-3, 17/02055-8)

AFONSO, RUBENS J. M.; MAXIMO, MARCOS R. O. A.; GALVAO, ROBERTO K. H.. Task allocation and trajectory planning for multiple agents in the presence of obstacle and connectivity constraints with mixed-integer linear programming. INTERNATIONAL JOURNAL OF ROBUST AND NONLINEAR CONTROL, v. 30, n. 14, JUL 2020. (16/03647-3)