Design, Development and Control of a Hopping Machine – an Exercise in Biomechatronics
Notice bibliographique
Résumé
Hopping is a complicated dynamic behaviour in the animal kingdom. Development of a hopping machine that can mimic the biomechanics of jumping in Homo sapiens is envisioned. In this context, the design, development and control of a cost-effective, pneumatically actuated, one-legged hopping machine were initiated at the University ofRegina in 2005. The pneumatic actuator has a simple design that employs an off-the-shelf on/off control valve which regulates the air pressure supplied to the hopper's body using a pulse width modulated (PWM) signal. The objective is to maintain a constant jumping height in the hopper after going through a finite number of hopping cycles. The mechanistic model of the system was investigated in full detail. This model facilitates: (1) the design of the actuating system, and (2) the synthesis and verification of different control strategies in a simulation environment prior to implementation in the real world. The movement of the hopper is supported by a vertical slide; therefore, the hopper can only jump in place. However, the proposed control strategy and the propulsion unit can be further utilised for stable hopping in a 3-D environment. A model-free Neuro-PD controller was then designed, trained and implemented on a real system. Simulation and experimentation showed promising results. This system can be used as an educational tool for teaching real-time control of hybrid and non-linear systems. It can be also used as a biomechatronics test bed to simulate the effect of different timings in firing action potentials in jump-causing leg muscles on achieving a desired jumping height in the animal kingdom.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».