V WMSSE

Abstracts

Abstract information

English title:	Modeling a quasi-passive bipedal walker: when and where to kick?
Spanish title:	Modelado de un caminante b�pedo cuasi-pasivo: cu�ndo y d�nde patear?
English abstract:	Walking is one of the most complex tasks a human being can perform; it takes several years to develop the patterns that enable a person to walk and run. Although it is now possible to replicate these patterns in machines such as robots, actuators are needed to control the pace and compensate for the energy loss of walking. However, in small robots (on the scale of centimeters) the size and weight of the actuators could be a limiting factor for their use; to solve this problem, quasi-passive walkers have been recently proposed. These walkers consist of several coupled rigid bodies, usually forming a biped, that move on flat surfaces in the presence of a gravitational field; it is well known that these bipeds can descend on small slope planes without the need for actuators. Walking on horizontal planes requires the presence of actuators to initiate and maintain the pace; however, these actuators could be small enough to "kick" the walker at the right point at the right time. In this work, we present a physical-mathematical model of a bipedal walker composed of five rigid bodies (two legs, two feet, and the hip) moving in a horizontal plane; the model focuses on the natural motion of the biped under certain initial conditions with the ultimate goal of determining the best position of the actuators and the actuation time to maintain the gait. This model could be used as a guide for the construction of small laboratory-scale walkers and as a teaching tool in biomedical engineering courses.
Spanish abstract:	Caminar es una de las tareas m�s complejas que puede realizar un ser humano; se necesitan varios a�os para desarrollar los patrones que permiten a una persona caminar y correr. Aunque ahora es posible reproducir estos patrones en m�quinas tales como los robots, se necesitan actuadores para controlar el ritmo y compensar la p�rdida de energ�a al caminar. Sin embargo, en los robots peque�os (en la escala de los cent�metros) el tama�o y el peso de los actuadores podr�an ser un factor limitante para su uso; para resolver este problema, recientemente se han propuesto caminantes cuasi-pasivos. Estos caminantes consisten en varios cuerpos r�gidos acoplados, que suelen formar un b�pedo, que se mueven sobre superficies planas en presencia de un campo gravitatorio. Es bien sabido que estos b�pedos pueden descender en planos de peque�a pendiente sin necesidad de actuadores. Caminar sobre planos horizontales requiere la presencia de actuadores para iniciar y mantener el paso; sin embargo, estos actuadores podr�an ser lo suficientemente peque�os como para "patear" al caminante en el punto correcto en el momento adecuado. En este trabajo presentamos un modelo f�sico-matem�tico de un caminante b�pedo compuesto por cinco cuerpos r�gidos (dos piernas, dos pies y la cadera) que se mueven en un plano horizontal; el modelo se centra en el movimiento natural del b�pedo bajo ciertas condiciones iniciales con el objetivo final de determinar la mejor posici�n de los actuadores y el tiempo de actuaci�n para mantener la marcha. Este modelo podr�a utilizarse como gu�a para la construcci�n de peque�os caminantes a escala de laboratorio y como herramienta pedag�gica en cursos de ingenier�a biom�dica.
Topic:
Presentation Type:
Speaker:

Authors

Name	Institution	Email
Jorge Enrique Clavijo Ram�rez	Universidad Escuela Colombiana de Ingenier�a Julio Garavito	jorge.clavijo@escuelaing.edu.co
Wilson Alexander Sierra Ar�valo	Universidad Escuela Colombiana de Ingenier�a Julio Garavito	wilson.sierra@escuelaing.edu.co
Sandra Esperanza S�nchez Sierra	Universidad de Nari�o	sesanchezs@gmail.com

Presentation

Room:	Principal Room
Date:	25 July 2022
Hour:	15:00 - 15:20

Back

V WMSSE
V Workshop on Modeling and Simulation for Science and Engineering

Previous editions:
I WMSSE
II WMSSE
III WMSSE
IV WMSSE

Contact information:
info@foristom.org
@FORISTOMFound
FORISTOMFoundation
foristomfoundation
Copyright 2022 FORISTOM
All rights reserved