Towards the physics based modelling of a compliantly engine...

Towards the physics based modelling of a compliantly engineered humanoid robot and its interactions and a feasibility study

mastersthesis
Das ECCEROBOT Projekt hat das Bestreben einen anthropomimetischen Robot zu bauen und zu steuern, der ein dem menschlichen Muskel-Sehnen-Apparat ähnliches Antriebssystem besitzt, welches von einem Skelett getragen wird. Diese Diplomarbeit wurde im Zusammenhang mit dem ECCEROBOT Projekt geschrieben und hatte zum Ziel, die Muskelbewegungen möglichst genau zu simulieren. Um die Simulation zu konstruieren, wurde zuerst ein geeignetes Simulations-Tool gebraucht. Um das am besten geeignete Tool bezüglich Genauigkeit, Stabilität und Berechnunschgeschwindigkeit der Robotersimulation auszuwählen, wurden die aktuell erhältlichen Physik-Simulations-Tools gesucht und miteinander verglichen. Schliesslich wurde JBullet, die Java Version der Bullet Physics Library, ausgewählt und in Kombination mit OpenGL verwendet, um einen Roboterarm zu simulieren. Die Simulation der Armmuskulatur beruht auf dem Hill Muskelmodell. Es wurden verschiedene Parameterkombinationen zur Steuerung des Muskels untersucht sowie welche Bewegungen er am erfolgreichsten ausführen kann. Diese Diplomarbeit zeigt zum einen die Resultate bezüglich der Präzision der Armsimulation auf und analysiert zum anderen das Verhalten des Armes in Wechselwirkung mit anderen Objekten.
Philipp Mathys
The ECCEROBOT project is an effort to build and control an anthropomimetic robot which contains a muscule-tendon like actuator system embedded in a skeleton. This diploma thesis has been written in the context of the ECCEROBOT project and its goal was to simulate the working of a muscle as accurately as possible. To build the simulation, the first step was to select a suitable simulation tool. A survey of the available physics based simulation tools was undertaken to select the most suitable open-source tool with respect to accuracy, stability and speed of calculation for simulations of the robot. Finally, JBullet, the Java version of the Bullet physics engine, was selected in combination with OpenGL to simulate an arm of the robot. The simulation of the arm muscle was done based on the Hill model. Various combinations of parameters were investigated for the control of the muscle and also what actions the muscle could perform most effectively in simulation. The report contains the findings related with the accuracy of the simulated arm and its performance in interaction with other objects.
Towards the physics based modelling of a compliantly engineered humanoid robot and its interactions and a feasibility study
2009
September
University of Zurich
ailab