This paper deals with the reduction of trajectory tracking error by changing the initial postures of a biped robot. Gait of a biped robot depends on the constraints of mechanical kinematics and the initial states including the posture. Also the dynamic walking stability in a biped robot system is analyzed by zero moment point(ZMP) among the stabilization indices. Path trajectory, in which knee joint is bent forward like human's cases, is applied to most cases considered with above conditions. A new initial posture, which is similar to bird's gait, is proposed to decrease trajectory tracking error and it is verified through real experimental results.
In this paper, we propose a method of generating pitch commands for consistent initial trajectories irrelevant to flight conditions in the initial boosting phase of a thrust-vector-controlled vehicle. After shape assumption of the pitch command profile, parameters of the profile are determined in real time in order for the summit height of the trajectory to be a desired value by deriving the summit height considering thrust performance, gravity, and other flight conditions. Computer simulation results demonstrate good performance of the proposed method.
This paper describes the methods of spline low-order polynomial trajectory planning using only a few limited look-ahead knots on the desired trajectory for the real-time computing. Specifically presented are the mixed joint trajectory planning methods which apply linear or LSPB method to initial and finial segments, overlapped cubic spline method to the other segments, where the displacements for initial and finial segments are chosen to be relatively smaller than the displacements for the other, equidistant segments. Experimental and simulation results of these methods show smooth motions and improved path tracking performances compared with any other interpolated joint trajectory planning methods.
In this paper, an iterative learning control method is applied to suppress the vibration of a 2-mass system which has a flexible coupling between a load an a motor. More specifically, conditions for the load speed without vibration are derived based on the steady-state condition. And the desired motor position trajectory is synthesized based on the relation between the load and motor speed. Finally, a PD-type learning iterative control law is applied for the desired motor position trajectory. Since the learning law applied for the desired trajectory guarantees the perfect tracking performance, the resulting load speed shows no vibration. In order to handle the initial position error, the PD-type learning law is changed to PID-type and a weight function is added to suppress the residual vibration caused by the initial error. The simulation results show the effectiveness of the proposed learning method.
Most motion control systems consist of a desired trajectory generator, a motion controller such as a conventional PID controller, and a plant to be controlled. The desired trajectory generator as well as the motion controller is very important to achieve a good tracking performance. Especially, if the desired trajectory is generated actively utilizing the maximum velocity, acceleration, jerk and snap as given system specifications, the tracking performance would be better. For this, we make use of the properties of convolution operator in order to generate a smooth (S-curve) trajectory satisfying the system specifications. Also, the proposed trajectory generation method is extended to more general cases with arbitrary initial and terminal conditions. In addition, the suggested trajectory generator can be easily realized for real-time implementation. Finally, the effectiveness of the suggested method is shown through numerical simulations.
This work presents a synchronized on-line trajectory generation algorithm for mechanical system with multiple degrees-of-freedom. Proposed algorithm is designed to generate time-optimized trajectories and synchronized trajectories under the constraints such as maximum speed, acceleration, deceleration, non-zero initial velocity, etc. Also, because of small computation time, therefore this can be applied in real-time and it is easier to change the trajectory when an event occurs. We verified the feasibility through various trajectory generation.
본 논문에서는 하중 적분 PDC 제어 기법과 T-S 퍼지 외란 관측기를 이용한 강인하면서도 보다 정확한 이동 로봇의 궤도 추적 제어 방법을 제안한다. 하중 적분 PDC 제어 기법은 PDC 제어 기법에 하중 적분 항을 추가함으로써 정상상태 오차를 감소시켜 준다. T-S 퍼지 외란 관측기는 T-S 퍼지 모델로 표현된 비선형 시스템에 대해 외란을 추정하고 상쇄시킬 수 있도록 한다. 따라서, T-S 퍼지 외란 관측기에 기반한 궤도 추적 제어기는 강인한 궤도 추적 성능을 보여준다. 또한, 본 연구에서는 $B\acute{e}zier$ 곡선에 의한 가속도 제한을 갖는 경로 설계 방법에 의해 초기 접근 경로를 설계함으로써, 이동 로봇의 초기 위치가 기준 궤도의 초기 위치와 다를 때 제어 입력이 매우 커지게 되어 실제적으로 사용할 수 없게 되는 문제를 해결한다. 제안된 궤도 추적 제어기의 성능을 시뮬레이션을 통해서 입증하였다.
This paper deals with the biped robot gait on changing the initial postures. Gait of a biped robot depends on the constraints of mechanical kinematics and initial posture. Also biped robot's dynamic walking stability is investigated by ZMP(Zero Moment Point). The path trajectory. with the knee joint bent like a human, is generated and applied with the above considerations. To decrease trajectory tracking error, in this paper, a new initial posture similar to bird's case is proposed and realized with the real robot.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제10권1호
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pp.112-121
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2009
This paper deals with supersonic air-breathing missile system. A supersonic air-breathing missile system has very complicated and incoherent thrust characteristics with respect to outer and inner environment during operation. For this reason, the missile system has many maneuver constraints and is allowed to operate within narrow flight envelope. In this paper, trajectory optimization of the missile is accomplished. The trajectory optimization problem is formulated as a discrete parameter optimization problem. For this formulation, Legendre Pseudo-Spectral method is introduced. This method is based on calculating the state and control variables on Legendre-Gauss-Lobatto (LGL) points. This approach helps to find approximated derivative and integration quantities simply. It is shown that, for this trajectory optimization, trend analysis is performed from thrust characteristics on various conditions so that the trajectory optimization is accomplished with fine initial guess with these results.
The anomalous propagation characteristics of a single Airy beam in nonlocal nonlinear medium are investigated by utilizing the split-step Fourier-transform method. We show that besides the normal straight propagation trajectory, the breathing solitons formed by the interaction between Airy beam and nonlocal nonlinear medium can propagate along the sinusoidal trajectory, and the anomalous trajectory can be modulated arbitrarily by altering the initial amplitude and the nonlocal nonlinear coefficient. In addition, the initial amplitude and the nonlocal nonlinear coefficient can have inverse impacts on the formation and transformation of the equilibrium state of spatial solitons, when the two parameters are larger than certain values. Therefore, the reversible transformation of the evolution dynamics of two soliton states can be realized by adjusting those two parameters properly. Finally, it is shown that the propagation properties of the solitons formed by the interaction between Airy beam and nonlocal nonlinear medium can be controlled arbitrarily, by adjusting the distribution factor and nonlocal coefficient.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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