Modos de caminar libres y sensores virtuales para robots cuadrúpedos

Resumen

Las máquinas caminantes ofrecen unas características muy diferentes a las de los vehículos tradicionales. Entre las ventajas de los robots caminantes destacan su extraordinaria maniobrabilidad y capacidad de adaptación a terrenos muy irregulares; entre sus inconvenientes se encuentra la gran complejidad de la mecánica, la electrónica y el software necesario, que ha contribuido a que las aplicaciones reales sean escasas. El objetivo general de esta tesis es potenciar la maniobrabilidad y la adaptación al terreno de robots caminantes cuadrúpedos, reduciendo al mismo tiempo su complejidad, de manera que sean más competitivos frente a los vehículos convencionales. La planificación de cada movimiento del robot orientada a lograr una locomoción estable se denomina modo de caminar. En esta tesis se proponen nuevos modos de caminar para robots cuadrúpedos que potencian la maniobrabilidad de la máquina haciendo posible un movimiento omnidireccional. Estos modos se caminar están diseñados para permitir la adaptación a terrenos muy irregulares, que pueden incluir zonas en las cuales el robot no deje pisar. Para que un robot caminante pueda adaptarse a un terreno no estructurado es necesario, además de un modo de caminar apropiado, disponer de información sensorial acerca de la interacción de la máquina con el terreno. En esta tesis se propone un método para estimar las fuerzas ejercidas por los pies a partir de datos disponibles de los sensores de posición de las articulaciones, lo que puede suponer la eliminación de algunos sensores y la consiguiente simplificación de la máquina.