PARALEL ÇÖZÜMLEME DESTEKLİ YÜRÜYÜŞ SİMÜLATÖRÜ


Creative Commons License

Yıldırım Ş., Arslan E.

20. ULUSAL MAKİNA TEORİSİ SEMPOZYUMU, Diyarbakır, Türkiye, 15 - 17 Eylül 2021, ss.41-49

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Diyarbakır
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.41-49
  • Erciyes Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Yürüyen robotların hareketi esnasında karşılaşabilecekleri dinamik etkileri göz önünde bulunduran kontrolörlerin tasarımı bacaklı mobil robotlar alanında oldukça önemli bir ihtiyaçtır. Son yıllarda yürüyen mobil robotlar gibi karmaşık dinamik sistemler için analitik olarak modelleme yapılıp ideal kontrolörler tasarlamak yerine, içerisinde sayısal simülasyonalgoritmalarının kullanıldığı model esaslı kontrol yapıları tercih edilmeye başlanmıştır. Open Dynamics Engine(ODE) rijit cisimlerin simülasyonu ve kontrolü için kullanılan bir fizik simülatörüdür. Daha önce altı bacaklı bir mobil robot için geliştirdiğimiz ODE tabanlı yürüyüş ve dengeleme algoritması sayesinde kontrol esnasında oluşan dinamik etkilerin göz önünde bulundurulduğu bir kontrolör yapısı elde edilmişti. Bu çalışmada ODE tabanlı yürüyüş ve dengeleme algoritmasına ait on iki adet
parametrenin ayarlanması işleminin daha efektif bir şekilde gerçekleştirilebilmesi için paralel çözümleme desteğine sahip bir yürüyüş simülatörü geliştirilmiştir. Geliştirilen bu simülatör sayesinde, normalde test işleminde kullanılan 30 saniyelik simülasyon 480 kat hızlandırılarak 0.0625 saniyede çözülebilir bir hale getirilmiştir. Bu simülatör kullanılarak yapılan parametre ayarlama işlemleri sonucunda daha önce elde edilen %65.54 alan hatası iyileşmesi, %75.85 değerine çıkarılmıştır.

The design of controllers which considering the dynamic effects that walking robots may encounter during their movement, is an important requirement in the field of legged mobile robots. In recent years, in the control of complex dynamical systems, model based control structures which uses numerical simulation algorithms, have begun to be preferred. Open Dynamics Engine (ODE) is a physics simulator for modelling and controlling of rigid bodies. In the ODE-based stabilization and walking algorithm that earlier developed for a six-legged mobile robot, a model based controller structure was obtained that takes into account the disturbance effects that occur during control. In
this study, a gait simulator with parallel analysis support has been developed in order to perform the adjustment of twelve parameters of the ODE-based walking and stability algorithm more effectively. With this developed simulator, the 30-second simulation that is normally used in the
test process has been accelerated 480 times, making it solvable in 0.0625 seconds. As a result of the tuning processes performed using this simulator, the previously obtained 65.54% area error improvement was increased to 75.85%.