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Anwendung einer Homotopie-Optimierungs-Methode zur Identifikation der Modellparameter eines Roboterprototyps

Luo, Y. 1; Römer, U. J. ORCID iD icon 1; Riegraf, S. 1; Fidlin, A. 1; Zirkel, M.; Zentner, L.
1 Institut für Technische Mechanik (ITM), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Bei der Entwicklung eines Roboter Prototyps mit fünf Segmenten sind die Systemparameter zu identifizieren, die für den modellbasierten Regelungsentwurf notwendig sind. Die periodische Gehbewegung bei konstanter Geschwindigkeit wird durch die geregelten Schwingungen der Beine erzeugt. Das dynamische Experiment in Form eines Doppelpendels wird auf der Hälfte des Prototyps inklusive einem Oberschenkel und einem Unterschenkel durchgeführt. Die Rotationswinkel in der Hüfte- und Kniegelenke wird durch zwei Winkelsensoren aufgenommen. Das Parameteridentifikationsprocess wird als ein Homotopie-Methode basiertes Optimierungsproblem formuliert, das die Abweichung zwischen der gemessenen Zeitreihe und der simulierten Winkel-Trajektorie minimiert. Währenddessen werden die Anfangsbedingungen der Simulation, Sensorkalibrierung und Systemparameter variiert, bis ein globales Minimum erreicht ist. Die vorgestellte Methode zeigt eine zuverlässige und reproduzierbare Abschätzung der Parameter auf das reale System.


Postprint §
DOI: 10.5445/IR/1000149496
Veröffentlicht am 01.01.2023
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Technische Mechanik (ITM)
Publikationstyp Proceedingsbeitrag
Publikationsjahr 2021
Sprache Deutsch
Identifikator ISBN: 978-3-18-102391-4
ISSN: 0083-5560
KITopen-ID: 1000149496
Erschienen in 3. VDI-Fachtagung: Schwingungen 2021 ; Würzburg, 16. und 17. November 2021
Veranstaltung 3. VDI-Fachtagung Schwingungen (2021), Würzburg, Deutschland, 16.11.2021 – 17.11.2021
Verlag VDI Verlag
Seiten 259–272
Serie VDI-Berichte ; 2391
Projektinformation DFG, DFG EIN, FI 1761/4-1
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