Walking gait of a planar bipedal robot with four-bar knees

Abstract

La conception d’une articulation de genou est un problème majeur en robotique et en biomécanique pour augmenter la compatibilité entre les prothèses et les mouvements de l’homme ainsi que pour améliorer les performances des robots bipèdes. Nous proposons une nouvelle conception pour l’articulation du genou d’un robot bipède. Cette articulation a une structure parallèle à 4-barres. L’avantage de cette structure est de produire une translation du centre de rotation instantanée de l’articulation du genou, similaire à celui de l’articulation du genou humain. Nous proposons d’étudier les performances énergétiques au cours d’un mouvement de marche pour un robot bipède équipé de cette articulation à l’aide d’un critère sthénique. Cette marche est une succession de phases de double appui et de simple appui séparées par des impacts impulsionnels. Durant la phase de double appui, les deux pieds sont en rotation. Elle se termine lors du contact à plat du pied avant et du décollement du pied arrière. La phase de simple appui se termine lors du contact du talon pied en balancement sur le sol. Un problème d’optimisation paramétrique est utilisé afin de générer ces mouvements de marche cyclique. La contribution principale de cet article est de montrer l’influence des phases de double appui lors d’une marche cyclique pour cette nouvelle conception de robot.