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A Guideline for Humanoid Leg Design with Oblique Axes for Bipedal Locomotion

Fründ, Konrad und Shu, Anton Leonhard und Loeffl, Florian Christoph und Ott, Christian (2023) A Guideline for Humanoid Leg Design with Oblique Axes for Bipedal Locomotion. In: 2022 IEEE-RAS 21st International Conference on Humanoid Robots, Humanoids 2022. IEEE. 2022 IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots, 28-30 Nov 2022, Ginowan, Japan. doi: 10.1109/Humanoids53995.2022.10000126. ISBN 979-835030979-9. ISSN 2164-0572.

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660kB

Offizielle URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/10000126

Kurzfassung

The kinematics of humanoid robots are strongly inspired by the human archetype. A close analysis of the kinematics of the human musculoskeletal system reveals that the human joint axes are oriented within certain inclinations. This is in contrast to the most popular humanoid design with a configuration based on perpendicular joint axes. This paper reviews the oblique joint axes of the mainly involved joints for locomotion of the human musculoskeletal system. We elaborate on how the oblique axes affect the performance of walking and running. The mechanisms are put into perspective for the locomotion types of walking and running. In particular, walking robots can highly benefit from using oblique joint axes. For running, the primary goal is to align the axis of motion to the mainly active sagittal plane. The results of this analysis can serve as a guideline for the kinematic design of a humanoid robot and a prior for optimization-based approaches.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/192270/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Anderer)
Zusätzliche Informationen:Best Interactive Paper Award
Titel:A Guideline for Humanoid Leg Design with Oblique Axes for Bipedal Locomotion
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Fründ, KonradKonrad.Fruend (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9581-8045NICHT SPEZIFIZIERT
Shu, Anton LeonhardAnton.Shu (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8825-6697NICHT SPEZIFIZIERT
Loeffl, Florian ChristophFlorian.Loeffl (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6914-5414NICHT SPEZIFIZIERT
Ott, ChristianChristian.Ott (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0987-7493NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:5 Januar 2023
Erschienen in:2022 IEEE-RAS 21st International Conference on Humanoid Robots, Humanoids 2022
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1109/Humanoids53995.2022.10000126
Verlag:IEEE
ISSN:2164-0572
ISBN:979-835030979-9
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Humanoid Leg Design; Bipedal Locomotion; Oblique Axes
Veranstaltungstitel:2022 IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots
Veranstaltungsort:Ginowan, Japan
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:28-30 Nov 2022
Veranstalter :IEEE-RAS
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Robotik
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RO - Robotik
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Laufroboter/Lokomotion [RO]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Mechatronische Systeme
Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013)
Hinterlegt von: Fründ, Konrad
Hinterlegt am:14 Dez 2022 19:37
Letzte Änderung:26 Jan 2023 13:58

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