Im Rahmen dieser Forschungsarbeit wird die Inertiale Stabilisierung des humanoiden Laufroboters LOLA analysiert und auf Grundlage eines reduzierten Modells der Oberkörperdynamik neue Stabilisierungskonzepte entwickelt. Dabei gilt es, die Stabilisierung, besonders unter dem Einfluss von unvorhergesehenen Störungen, zu verbessern. Neben der Auslegung des Stabilisierungsreglers – als Ein-/Ausgangslinearisierung eines nichtlinearen, inversen Pendels – ist während einer Double Support Phase ein Redundanzproblem zu lösen: die Stabilisierungswirkung kann einerseits durch den Einsatz der Fußgelenke und andererseits durch eine Variation der Fußnormalkräfte erzielt werden. Die Erweiterung der ursprünglichen, heuristischen Verteilungsmethode um die realen Fußkontaktzustände, sowie die Lösung eines beschränkten Optimierungsproblems, dienen als Lösungsansätze dieser Problematik. Zur Überprüfung der Leistungsfähigkeit für entworfene Methoden der Inertialen Stabilisierung werden verschiedene Szenarien am reduzierten Modell, sowie am detaillierten Mehrkörpermodell simulativ und am realen Roboter experimentell untersucht.     «

Im Rahmen dieser Forschungsarbeit wird die Inertiale Stabilisierung des humanoiden Laufroboters LOLA analysiert und auf Grundlage eines reduzierten Modells der Oberkörperdynamik neue Stabilisierungskonzepte entwickelt. Dabei gilt es, die Stabilisierung, besonders unter dem Einfluss von unvorhergesehenen Störungen, zu verbessern. Neben der Auslegung des Stabilisierungsreglers – als Ein-/Ausgangslinearisierung eines nichtlinearen, inversen Pendels – ist während einer Double Support Phase ein Red...     »

This thesis covers the improvement of the inertial stabilization for the biped walking robot LOLA under disturbances. The original walking control is analyzed and based on a reduced model for the torsodynamics, novel balancing methods are presented. Besides the design of the balance controller – as a input-output-linearization of a nonlinear, inverted pendulum – it is necessary to solve a redundancy problem during double support phases: the stabilization effect can be achieved by using ankle moments on the one hand and by varying the normal foces of the feet otherwise. To solve this problem, the original, heurisic contact force distribution is extended by the real contact conditions of the feet and as an alternative solution a constrained optimization problem is formulated. To review the performance of the developed balancing methods, different scenarios are analyzed by simulation (reduced model and detailed multi-body-model) and by experiment with the real robot LOLA.     «

This thesis covers the improvement of the inertial stabilization for the biped walking robot LOLA under disturbances. The original walking control is analyzed and based on a reduced model for the torsodynamics, novel balancing methods are presented. Besides the design of the balance controller – as a input-output-linearization of a nonlinear, inverted pendulum – it is necessary to solve a redundancy problem during double support phases: the stabilization effect can be achieved by using ankle mo...     »