Reactive Walking for the Humanoid Robot Pyrène - LAAS - Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes Access content directly
Master Thesis Year : 2020

Reactive Walking for the Humanoid Robot Pyrène

Marche robot réactive pour le robot humanoïde Pyrène

Abstract

If the idea of human-shaped robots is several centuries old and if humanoid robots can be built for real for some decades, reproducing human motions on these robots is still very challenging today. In particular, the bipedal locomotion problem requires complex mechanical and dynamical models, as well as very powerful control and numerical solving tools. The simulation to reality gap is also a crucial step. The internship presented in this report focuses on the locomotion of the humanoid robot Pyr`ene (Talos series from the company PAL-Robotics). It serves an objective of adaptation of the control scheme that had been developed and validated on a former humanoid robot, on this new robot Pyr`ene. The control scheme includes a motion generator, a walking stabilizer and an inverse kinematics solver that generates the command in position transmitted to the robot. During the internship, work was first conducted on the motion generator. It allowed to design a simulation for the real-time teleoperation of the robot. Then, diverse developments on the walking stabilizer have been made, that aimed at integrating an additional stabilizing strategy. It involves adding an admittance controller at the level of the ankles of the robot, allowing it to adapt its ankle orientation when landing the foot, so that the robot can adapt to its real environment. Issues on the modelling of the robot in the control scheme have been raised. They have been partly solved during the internship. The new stabilizing strategy is now integrated in the control scheme and partially validated.
Si les robots humanoïdes existent en pensée depuis plusieurs siècles et peuvent être réellement construits depuis plusieurs décennies, reproduire les mouvements humains sur ces robots présente aujourd’hui encore de nombreux défis. En particulier, le problème de la locomotion bipède requiert des modèles mécaniques et dynamiques complexes, ainsi que des outils de contrôle et de résolution numériques très performants. Le passage de la simulation au robot réel se révèle également crucial. Le stage présenté dans ce rapport se concentre sur la locomotion du robot humano ïde Pyrène (série Talos de la société PAL-Robotics). Il s’inscrit dans un travail d’adaptation des schémas de contrôles développés et validés pour un précédent robot humanoïde sur ce nouveau robot Pyrène. Le schéma de contrôle comporte notamment un générateur de mouvements, un stabilisateur de marche et un solveur de cinématique inverse générant la commande en position fournie au robot. Au cours du stage, un premier travail sur le générateur de mouvements à permis de concevoir une simulation de téléopération du robot en temps réel. Ensuite, divers développements sur le stabilisateur de marche du robot ont été menés, qui visent à intégrer une stratégie de stabilisation supplémentaire. Il s’agit d’ajouter un contrôleur en admittance au niveau des chevilles du robot, permettant d’adapter l’orientation de celles-ci au moment de l’atterrissage du pied, afin que le robot puisse s’adapter à son environnement réel. Plusieurs problèmes de modélisation du robot ont été soulevés dans le schéma de contrôle. Ils ont été partiellement résolus pendant le stage. La nouvelle stratégie de stabilisation est aujourd’hui intégrée dans le schéma de contrôle et partiellement validée.
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Dates and versions

hal-02964034 , version 1 (12-10-2020)

Identifiers

  • HAL Id : hal-02964034 , version 1

Cite

Louise Scherrer. Reactive Walking for the Humanoid Robot Pyrène. Robotics [cs.RO]. 2020. ⟨hal-02964034⟩
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