@Hanno: als ich mich noch aktiv mit meinem Hexa beschäftigt hatte, erschien mir folgender Weg am zweckmäßigsten / einfachsten:
Meinen Beincontrollern (die die IK für die Beine berechneten und die Servos ansteuerten) bekommen vom Master (der für die übergeordnete Bewegungssteuerung zuständig ist) nicht die absolute Wunschposition des Beines übermittelt, sondern stets ein gewisses dX / dY / dZ. Um die Datenübertragung weiter zu vereinfachen, war diese Schrittweite immer fix eingestellt (man sollte natürlich einen relativ kleinen Wert nehmen, um die Bewegung "flüssig" aussehen zu lassen); alles was der Beincontroller vom Master empfing, waren Kommandos a là "Bewege Fußspitze um 1 dX / um -1dY usw...".
Trotz dieses einfachen Systems ließen sich damit alle Bewegungen realisieren, auch Überlagerungen von Bewegungen waren ohne weiteres möglich (z.B. um schräg zu gehen werden die Kommandos "+1dY" und "+1dX" abwechselnd gesendet, die Häufigkeit der beiden Befehle zueinander bestimmt, wie "schräg" gegangen wird; Drehungen während Bewegungen funktionieren ähnlich). Die Stärke des Konzepts ist aber auch gleichzeitig seine Schwäche: alle Bewegungen der Beine werden in einem roboterfesten Koordinatensystem gemessen, dessen Ursprung im Montagepunkt der Beine am Roboterkörper liegt. Das macht es extrem einfach, den Roboter etwa fernzusteuern, da alle Kommandos stets "aus Sicht des Roboters" ausgeführt werden, und er sich nicht in einem absoluten - ortsfesten - Koordinatensystem bewegt.
Das Problem ist, dass der Master (bzw. deine Instanz, die den Pfad bestimmt) bei überlagerten Bewegungen, die Drehungen beinhalten, seehr viel zu rechnen hat, wenn du Manöver wie deine 360°-Drehung während des Geradeauslaufens ausführen willst - schließlich läuft der Roboter (aus seiner Sicht) am Ende "rückwärts".
Der "Königsweg" für einen IK-Bewegungsapparat - aus meiner heutigen Sicht - würde ein globales, ortsfestes Koordinatensystem haben, in dem sich der Roboter bewegt. Aus dem Robotermittelpunkt und seinen Drehungswinkeln in den drei Achsen (quasi den Parametern, mit deren Hilfe der Roboter gesteuert werden kann) werden die globalen Positionen der Befestigungspunkte berechnet, diese fließen zusammen mit den Bodenpunkten der Beine (die - während das Bein am Boden ist - im globalen System konstant bleiben!) in die Berechnung der eigentlichen IK ein.
Zum Thema Neigungsausgleich: willst du die Neigung eines konstant schiefen Bodens ausgleichen, oder auf unregelmäßig unebenem Gelände laufen? Ersteres würde wahrscheinlich einfach über eine Winkelmessung (im Optimalfall mit Gyroskopen + Beschleunigungssensoren und einem Kalmanfilter zur Datenfusion) und entsprechende Korrektur möglich sein (ein geschlossener Regelkreis wäre denkbar). Zweiteres benötigt Sensoren, die feststellen können, ob ein Bein nun tatsächlich am Boden ist (Ich habe festgestellt, dass es bei Tastern das Problem gibt, dass diese eventuell nicht sicher schließen, wenn das Bein schief am Boden aufkommt). Die Anpassung an das Gelände erfolgt dann bei den Schritten, indem sich die Beine solange absenken - aber auf keine feste Höhe - bis ein fester Bodenkontakt hergestellt ist. Neigungsmessungen wären wohl auch hier notwendig, um eine absolute Referenz zu haben.
Schöne Grüße
Zitieren
Lesezeichen