Selbststabilität und Kontrolle der schnellen bipedalen Lokomotion auf unebenem Untergrund - Ernst, M. (Naturwissenschaftliche Forschungsergebnisse, 80, 2012)
Um bei der schnellen Fortbewegung auch über stark unebenen Untergrund nicht zu stürzen, nutzen wir sowohl aktive als auch passive Strategien. Schnelle bipedale Bewegungen werden aktuell unter der Fragestellung, wie und mit welchem Anteil die jeweiligen Teile an der Stabilisierung mitwirken, wissenschaftlich untersucht. Die Absicht dieses Buches besteht darin, ein tiefergehendes, übergreifendes Verständnis möglicher und tatsächlicher einfacher Kontrollen für die schnelle bipedale Lokomotion in der realen Welt sowohl in biologischen als auch in technischen Systemen zu erlangen und zu vermitteln. Der Fokus liegt dabei auf der Nutzung der selbststabilisierenden passiven Eigenschaften. Die im Feder-Masse-Modell entwickelten einfachen Kontrollansätze werden mit experimentellen Befunden zum Laufen auf unebenem Untergrund verglichen, die Validität des verwendeten Modells analysiert und die Lokomotion auf Selbststabilität hin untersucht. Im Detail werden die Anpassung der globalen Beinparameter beim Laufen auf unebenem Untergrund und die Ausnutzug der Selbststabilität (Kapitel II), Kontrollen zur federartigen Lokomotion auf unebenem Untergrund mit konstanter Laufgeschwindigkeit (Kapitel III), die Erweiterung und individuelle Anpassung von Selbststabilitäts-Kontrollen pedaler nachgiebiger Systeme (Kapitel IV) und die Anpassung der Körperschwerpunktbahn menschlicher Läufer an unebenem Untergrund (Kapitel V) untersucht und wissenschaftlich diskutiert. In die Ableitung werden mögliche physikalische und technische Limitierungen einbezogen, die bei der Übertragung in die Robotik und bei der individuellen Anpassung an die Laufroboter von Bedeutung sind.