Application of a homotopy optimization method for the identification of the model parameters of a robot prototype

Bei der Entwicklung eines Roboter Prototyps mit fünf Segmenten sind die Systemparameter zu identifizieren, die für den modellbasierten Regelungsentwurf notwendig sind. Die periodische Geh-bewegung bei konstanter Geschwindigkeit wird durch die geregelten Schwingungen der Beine er-zeugt. Das dynamische Experiment in Form eines Doppelpendels wird auf der Hälfte des Prototyps inklusive einem Oberschenkel und einem Unterschenkel durchgeführt. Die Rotationswinkel in der Hüfte-und Kniegelenke wird durch zwei Winkelsensoren aufgenommen. Das Parameteridentifika-tionsprocess wird als ein Homotopie-Methode basiertes Optimierungsproblem formuliert, das die Abweichung zwischen der gemessenen Zeitreihe und der simulierten Winkel-Trajektorie minimiert. Währenddessen werden die Anfangsbedingungen der Simulation, Sensorkalibrierung und System-parameter variiert, bis ein globales Minimum erreicht ist. Die vorgestellte Methode zeigt eine zuver-lässige und reproduzierbare Abschätzung der Parameter auf das reale System. © 2021, VDI Verlag GMBH. All rights reserved.