0% Complete
English
صفحه اصلی
/
سی و دومین کنفرانس ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی زیست پزشکی ایران
Optimal Control and Emergence of Kinematic Synergies in Underactuated Biped Locomotion
نویسندگان :
Mahdi Alipoor
1
Masoud Yousefi
2
Farzam Farahmand
3
1- دانشگاه صنعتی شریف
2- دانشگاه صنعتی شریف
3- دانشگاه صنعتی شریف
کلمات کلیدی :
Trajectory optimization،bipedal locomotion،kinematic synergy،Non-Negative Matrix Factorization (NNMF)،optimal control
چکیده :
This study examines the relationship between cost function selection in trajectory optimization and the resulting joint coordination patterns in a planar five-link biped model. The model represents a simplified humanoid with two legs and a torso connected by revolute joints, and a pointed foot that makes the system underactuated. Four cost functions—sum of squared joint torques, sum of squared hip–knee torques, sum of squared joint powers, and squared head acceleration—were optimized using direct collocation combined with a global search strategy in the OptimTraj framework. The resulting optimal kinematics were analyzed using Non-Negative Matrix Factorization (NNMF) to extract kinematic synergies and evaluate coordination through the Variance Accounted For (VAF). Results indicate that the power-squared and head acceleration-squared cost functions produced two synergies, achieving global VAF values of 94% and 88%, respectively, while the torque squared and hip–knee torque-squared cost functions required three. Across all cost functions, the torso joint exhibited the lowest local VAF, likely due to its periodic motion, which could not be coupled with the motions of other joints using NNMF. The power-squared cost function demonstrated the highest coordination (global VAF 94% and local VAF 85%), suggesting that energy-based optimization encourages the emergence of more coherent synergy structures. These findings highlight both the influence of optimization objectives on coordination and the need for nonlinear approaches to more accurately model joint synergies in underactuated locomotion.
لیست مقالات
لیست مقالات بایگانی شده
تاثیر قدرت مدیر عامل بر کیفیت گزارشگری مالی
یعقوب پور کریم - میلاد حبیب اللهی - ابوالفضل بخشی قیسناب
ارائه روشی جدید برای دستیابی به تعادل بار کاری پردازنده ها در محیط توزیع شده گرید محاسباتی با استفاده از الگوریتم ژنتیک
نجمه بلوردی - مریم حسینی گسمونی - فاطمه امامی پناه - مجده فخرآبادی
تاثیر قابلیت های فناوری اطلاعات بر کیفیت حسابرسی با نقش میانجی پذیرش هوش مصنوعی
حسین نیک آسا - حیدر محمدزاده سالطه
چشم اندازهای کاربردی علم داده در علوم مهندسی
لیلی روح بخش
Chondrocyte-Imprinted Substrates: Promoting MSC Chondrogenesis and Regulating Inflammatory Gene Expression
Parisa Madani - Sara Derhanbakhsh - Nasrin Salehi - Farzaneh Safshekan - Javad Mohammadi - Shahin Bonakdar
Argeted Cancer Treatment Through Tissue Engineering and Biomaterial-Based Drug Delivery Systems:
Laleh Etemad-Ghazani - Mina Saddi-Khelejan - Mahdi Hasanpour
Accelerated Diffusion-Weighted Imaging via Diffusion Gradient Alternation in Radial k-Space Sampling
Fateme Hoseini Rashkani - Abbas Nasiraei Moghaddam
Metal-Organic Frameworks: A Promising Class of Materials for Next-Generation Antibacterial Drug Delivery Systems
Shaghayegh Kohzadi - Zahra Mohammadi
Depression detection based on EEG signal analysis utilizing Inter-hemispheric Asymmetry and Correlation Dimension assessment
Amirreza Ahmadi - Saeid Yarmohammdi - Ali Zeraatkar - Reza Rostami
نقش هوش مصنوعی در چابکی زنجیره تامین بر اساس دیدگاه زنجیره تامین بشردوستانه
اسماعیل محبی کندسری
بیشتر
ثمین همایش، سامانه مدیریت کنفرانس ها و جشنواره ها - نگارش 42.5.2