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 داراییهای نامشهود بر ارزش بازار شرکت؛ مطالعه موردی شرکت های صنایع شیمیایی بورس اوراق بهادار تهران
محمدرضا پژوهی
ارتباط بین روابط سیاسی و افشای مسئولیت پذیری اجتماعی شرکت
بیتا دلنواز اصغری - مهنا پیرایه جو - نیما رضااوغلی سقا - مائده خاکسار
حسابداری مصرف منابع
مهدی هاتفی - صبا نورالهی
Geometry-Aware Anisotropic Total Variation Regularization for Limited-View Photoacoustic Tomography
Amirreza Jodeiry - Zahra Kavehvash
Super-Resolution Generative Adversarial Network for Photothermal Optical Coherence Tomography Signal Enhancement
Amirhossein Osooli - Mohammadhossein Salimi
بررسی سه روش شبکه های عصبی بازمانده ، شبکه عصبی کانولوشنی و مدل های حافظه کوتاه مدت در شناسایی اخبار جعلی
بهاره هاشم زاده - مجید عبدالرزاق نژاد
Alterations in Muscle Coordination During Different Gait Phases Following Knee Injury
Shaghayegh Hassanzadeh Khanmiri - Alireza Hashemi Oskouei - Peyvand Ghaderyan
Integration of High-Speed AFM Nanomechanical Profiling with Deep Spatiotemporal Learning for Early Response Assessment and Tumor Stage Prediction in Oncolytic Virotherapy
َAlireza Haghighatjoo - Fatemeh Noori - Peyman Afshari Bijarbaneh - Seyed Amirhossein Mousavi
تحلیل تهدیدات امنیت سایبری در تجارت الکترونیک: مرور نظاممند ابعاد فنی، رفتاری و مدیریتی با تأکید بر اعتماد دیجیتال
سجاد یوسفی - مریم پور نجف - کوثر اسماعیلی - پردیس جوهری
ارتباط بین اطمینان بیش از حد مدیرعامل و خطر اخلاقی
عیسی ابیضی
بیشتر
ثمین همایش، سامانه مدیریت کنفرانس ها و جشنواره ها - نگارش 42.5.2