Software and Hardware control of a hybrid robot for switching between leg-type and wheel-type modes

Abstract

One of the objectives of the paper is to describe the hybrid robot PEOPLER-II (Perpendicularly Oriented Planetary Legged Robot) with regard to switching between leg-type and wheel-type. Our robot has an easier design and control system than other hybrid robots. The software and hardware control in the process of performing five robot tasks are considered. These are the walking, rolling, switching, turning and spinning. In the switching task, we show the control method based on minimization of total energy cost. Also, the hardware components and their interconnections are described. The graphical user interfaces utilized in the simulation and experiment are demonstrated. The walking, rolling and the switching without reverse rotation and arm motion are verified in simulation and with real robot, in addition to turning and spinning.KEYWORDS: Mobile robots, legged robots, wheeled robots, hybrid robots. RESUMO Controle de Software e Hardware de um Robô Híbrido na Mudança no Modo de Locomoção Utilizando Pernas ou RodasO objetivo principal deste trabalho é descrever a mudança no modo de locomoção entre pernas e rodas do robô híbrido PEOPLER-II (Perpendicularly Oriented Planetary Legged Robot). A diferença entre PEOPLER-II e outros robôs hí-bridos está relacionado com a facilidade que foi projetado e também o seu sistema de controle. O robô realizará cinco tarefas: o caminhar, a locomoção por rodas, o chaveamento entre os modos de locomoção com pernas e rodas, o movimento de virar para esquerda ou direita e a rotação no sentido horário ou anti-horário. O chaveamento é realizado utilizando um método que reduza o custo total de energia necessária na troca entre pernas e rodas. Neste artigo serão apresentados os algoritmos de controle definidos para cada tarefa, as especificações do hardware definidas na arquitetura do robô e as interfaces do software utilizadas na simulação e no experimento. Os resultados experimentais obtidos validam a metodologia proposta.