คำศัพท์พื้นฐาน

ก่อนที่เราจะไปต่อนั้น เราทุกคนควรจะรู้จักกับคำศัพท์ต่างๆที่เป็นพื้นฐานที่นิยมใช้กันก่อน ซึ่งคำศัพท์เหล่านี้จะเป็นสื่อที่ทำให้เราเข้าใจถูกต้องตรงกัน และสามารถที่จะนำไปใช้ต่อได้ ไม่ว่าจะเป็นการอ่านจากแหล่งความรู้อื่นเพิ่มเติม หรือคุยกับคนอื่นที่มีฐานความรู้เดียวกันได้ ถึงแม้ว่าคำบรรยายศัพท์ต่างๆของผมอาจจะไม่เป็นทางการเท่าไหร่ บอกไว้ก่อนเลยนะครับ เพราะผมอยากให้เพื่อนๆเข้าใจและเห็นภาพได้อย่างชัดเจนนั่นเอง

เรามาเริ่มทำความเข้าใจคำศัพท์ต่างๆกันเลย

หุ่นยนต์ฮิวมานอยด์นั้นเป็นแบบโซ่เปิด (Open kinematic chain) ประกอบไปด้วย 2 ส่วนด้วยกัน ส่วนแรกเรียกว่า ขา (Legs) นับรวมทั้งสองข้างเลย อีกส่วนหนึ่งเรียกว่า ลำตัว (Torso) ทั้งสองเชื่อมต่อกันด้วยจุดที่เรียกว่า สะโพก (Hip)

ขาที่ติดกับพื้น จะหนึ่งขาหรือสองขาก็ได้ ถ้ามีเพียงแค่ขาเดียวสัมผัสพื้นเราจะเรียกขาที่สัมผัสกับพื้นว่า ขายืน (Stance leg) ส่วนขาอีกข้างที่ไม่สัมผัสพื้นเราจะเรียกว่า ขาแกว่ง (Swing leg) จุดปลายสุดของขาไม่ว่าจะมีเท้าหรือไม่มีเท้า เราจะเรียกว่า เท้า (Foot)

จังหวะ (Phase) การเคลื่อนที่จะดูจากจำนวนเท้าที่สัมผัสพื้นเป็นหลัก ถ้าสัมผัสพื้นเพียงเท้าเดียวจะเรียกว่า Single support phase ถ้าสัมผัสพื้นสองเท้าจะเรียกว่า Double support phase

การเดิน (Walking) คือการก้าว นั้นจะสลับกันระหว่าง Single support phase และ Double support phase โดยจะทำวนไปเรื่อยๆ โดยจะมีตัวแปรที่สำคัญในการเดินคือ ระยะทางในแนวขนานกับพื้นของศูนย์ถ่วงของหุ่นยนต์ (Displacement of horizontal of robot’s center of mass)

  • รูป (a) คือจังหวะ Single support phase หรือ swing phase เท้าสัมผัสพื้นเพียงเท้าเดียว

  • รูป (b) คือจังหวะ Double support phase เท้าสัมผัสพื้นทั้งสองเท้า


การวิ่ง (Running) คือการก้าว ที่มีลำดับจังหวะเท้าไม่สัมผัสพื้นเพิ่มขึ้นมา (Flight phase) โดยจะวนระหว่าง Single support phase, Flight phase และกลับมา Single support phase

เราสามารถแบ่งแยกชนิดของการเดิน ออกเป็น 2 แบบ คือ

  1. การเดินแบบ Static walking คือการเดินที่เราควบคุมให้ CoM (center of mass) ของหุ่นยนต์ไม่ออกจาก Support Polygon(กรอบเท้าของหุ่นยนต์ที่สัมผัสกับพื้น)

  2. การเดินแบบ dynamic คือการเดินที่ CoP(center of pressure) หรือ ZMP(zero moment point) ของหุ่นยนต์ออกจาก support polygon เป็นบางขณะ

พื้นที่รองรับ (Support polygon) คือพื้นที่ที่อยู่ภายในกรอบของฝ่าเท้า โดยถ้าอยู่ใน Double support phase จะมี Support polygon อยู่ระหว่างเท้าทั้งสองข้างนับรวมพื้นที่ฝ่าเท้าทั้งสองข้างด้วย แต่หากอยู่ใน Single support phase จะมี Support polygon เพียงแค่ฝ่าเท้าที่สัมผัสกับพื้นเท่านั้น

การอ้างอิงระนาบ (Plane)

  • Sigittal plane คือ ระนาบที่แบ่งออกเป็นด้านซ้ายและด้านขวา

  • Frontal plane คือ ระนาบที่แบ่งออกเป็นด้านหน้าและด้านหลัง

  • Transverse plane คือ ระนาบที่แบ่งออกเป็นด้านบนและด้านล่าง

Views
69 Total Views
0 Members Views
69 Public Views
Share on Social Networks
Share Link
Use permanent link to share in social media
Share by mail

Please login to share this webpage by email.