Disciplina Discipline SEM5950
Robôs com Pernas

Legged Robots

Área de Concentração: 18162

Concentration area: 18162

Criação: 28/11/2019

Creation: 28/11/2019

Ativação: 28/11/2019

Activation: 28/11/2019

Nr. de Créditos: 12

Credits: 12

Carga Horária:

Workload:

Teórica

(por semana)

Theory

(weekly)

Prática

(por semana)

Practice

(weekly)

Estudos

(por semana)

Study

(weekly)

Duração Duration Total Total
2 2 8 15 semanas 15 weeks 180 horas 180 hours

Docente Responsável:

Professor:

Thiago Boaventura Cunha

Objetivos:

Fornecer ao aluno de graduação conhecimentos básicos sobre robôs com pernas, como bípedes e quadrúpedes, para que possam atuar em pesquisas, empresas de desenvolvimento e empresas da área de robótica.

Objectives:

Provide the student with basic knowledge about legged robots, as biped and quadrupeds. The idea is that he/she can work in research centers, development companies, and robotics companies.

Justificativa:

Com o desenvolvimento acelerado de hardware e software observado nos últimos anos, robôs com pernas já estão se tornando uma realidade, tanto para ambientes internos (isto é, em fábricas, empresas, escritórios, hospitais, etc.) quanto ambientes externos (por exemplo, nas ruas, em fazendas, etc.). Nesse contexto, torna-se necessária uma formação mais ampla para os alunos de pós-graduação, onde eles possam ter uma formação multidisciplinar que permita trabalharem em pesquisa e desenvolvimento de soluções nessa área.

Rationale:

Given the fast hardware and software development observed last years, legged robots are becoming a reality, both for indoor environments (e.g. factories, companies, offices, hospitals, etc.) as well as outdoor environments (for instance, on the streets, in farms, etc.). In this context, a broader education is needed for graduate students. So, they can have a multidisciplinary knowledge that will allow them to work in research and development of solutions in this area.

Conteúdo:

Introdução e histórico de robôs com pernas; Revisão de resposta de sistemas dinâmicos; Revisão de cinemática e dinâmica de robôs de base fixa; Espaço de juntas e espaço operacional; Controle de força e posição; Princípios básicos de controle de interação física; Controle de impedância mecânica; Estabilidade e passividade de controladores de impedância; Princípios biomecânicos de locomoção; Dinâmica de robôs de base flutuante; Revisão de álgebra linear; Dinâmica inversa de robôs de base flutuante; Controle de equilíbrio e postura de robôs com pernas; Robôs vestíveis; Controle de robôs exoesqueleto.

Content:

Introduction and history of legged robots; Review of dynamic systems response; Fixed-base robot kinematics and dynamics review; Joint space and operating space; Force and position control; Basic principles of physical interaction control; Mechanical impedance control; Stability and passivity of impedance controllers; Biomechanical principles of locomotion; Floating-base robot dynamics; Linear algebra review; Inverse dynamics of floating base robots; Balance and posture control of legged robots; Wearable robots; Control of exoskeleton robots.

Forma de Avaliação:

MF=Média ponderada entre listas de exercícios, trabalhos, seminários, projetos e provas. A conversão de média em conceito segue relação: A: [9-10], B: [7-8,9],

Type of Assessment:

MF=Average between exercises, homework, seminars, projects and tests. The rate conversion is as follows: A: [9-10], B: [7-8,9], C: [5-6,9], R: [0-4,9].

Observação:

N/C

Notes/Remarks:

N/C

Bibliografia:

SICILIANO, B.; KHATIB, O. Springer handbook of robotics. [S.l.]: Springer, 2016. CRAIG, J. J. Introduction to robotics: mechanics and control, 3/E. [S.l.]: Pearson Education, 2009. RAIBERT, MARC H. Legged robots that balance. MIT press, 1986. WIEBER, P.B., TEDRAKE, R. and KUINDERSMA, S., 2016. Modeling and control of legged robots. In Springer handbook of robotics (pp. 1203-1234). Springer, Cham. BUCHLI, J.; BOAVENTURA, T. Impedance control for bioinspired robots. In: Bioinspired Legged Locomotion – Models, Concepts, Control and Applications. Elsevier, 2017. ISBN 9780128037669 RIGHETTI, L. et al. Inverse dynamics control of floating-base robots with external constraints: A unified view. p. 1085–1090, 2011.

Bibliography:

SICILIANO, B.; KHATIB, O. Springer handbook of robotics. [S.l.]: Springer, 2016. CRAIG, J. J. Introduction to robotics: mechanics and control, 3/E. [S.l.]: Pearson Education, 2009. RAIBERT, MARC H. Legged robots that balance. MIT press, 1986. WIEBER, P.B., TEDRAKE, R. and KUINDERSMA, S., 2016. Modeling and control of legged robots. In Springer handbook of robotics (pp. 1203-1234). Springer, Cham. BUCHLI, J.; BOAVENTURA, T. Impedance control for bioinspired robots. In: Bioinspired Legged Locomotion – Models, Concepts, Control and Applications. Elsevier, 2017. ISBN 9780128037669 RIGHETTI, L. et al. Inverse dynamics control of floating-base robots with external constraints: A unified view. p. 1085–1090, 2011.

Tipo de oferecimento da disciplina:

Presencial

Class type:

Presencial