“作为一名工程师，我在运动，控制和信号的机器人方程方面认为这很自然。随着基于模型的设计，这是直截了当的表示和模拟我的想法，模型，然后生成代码来测试他们的实时硬件。”
布赖恩·巴斯，密歇根大学
开发能够行走和跑步像人的两腿机器人是机器人研究的主要目标。2011年，密歇根大学的杰西格里兹尔教授和一个小团队博士学生对与MABEL，可能谈判的八英寸的步骤之后，运行9分钟一英里，并恢复其平衡双足机器人这一目标前进。
虽然MABEL所需的侧向稳定性的支撑悬臂，它的万博1manbetx后继者，MARLO，可以自由地在三个维度移动，复杂的控制设计挑战。尽管如此，格里兹尔教授和学生布赖恩·巴斯和布伦特·格里芬已经开发出采取MARLO实时控制系统中MABEL不能去，户外，从实验室走。该团队通过使用基于模型的设计加速发展。
“这项工作不只是一个机器人，但对整个系列，基于模型的设计，我们可以开发控制器”格里兹尔说。“控制工程师进入我组已经知道MATLAB。相反，在C代码追着指针，它们建立在使用Simulink和Simulink实时的知识和核实模拟一个理论来实现它实时系统上快速移动。”万博1manbetx
每个MARLO的腿的是四连杆机构。腿由连接到通过机械齿轮和串联弹簧上的两个链接无刷直流电动机驱动。臀部是由躯干电机驱动。与13个自由度（DOF），但只有六个致动器，机器人从根本上欠驱动。一个欠驱动设计产生更自然的步态，但因为没有办法直接控制每个DOF它化合物的控制设计挑战。
早在上MABEL开发工作，研究生谁是专家级的程序员用C语言写的控制算法的代码工作不错，但团队的其他成员发现很难理解和修改。在MARLO准备，格里兹尔教授试图通过消除手工编码加速发展。他需要让他的控制工程专业的学生为原型算法，通过仿真验证它们，并实施实时硬件支持EtherCAT的网络技术。万博1manbetx
密歇根队大学采用基于模型的设计与MATLAB®和Sim万博1manbetxulink®要加快MARLO实时控制系统等双足机器人的发展。
布斯和Griffin使用MATLAB和符号数学工具箱™到运动和拉格朗日模型用于机器人的派生方程。然后，他们写道，应用常微分方程求解器来计算机器人的闭环动态和模拟其行为MATLAB脚本。
在MATLAB工作，该团队设计使用格里兹尔的小组研制出一种混合零个动态方法的非线性控制算法。他们用优化工具箱™同时峰值扭矩，关节角度，以及边界条件满足约束条件，以优化能效的设计。
该团队一开始的简化模型中，机器人的腿被按倒在地。然后，他们并入控制器进入更详细的Simulink模型，其包括柔性的地面反作用力和在脚打滑的摩擦。万博1manbetx他们用Stateflow的®用于建模的机器人的状态顺序决定逻辑，包括步态起始序列。
通过仿真验证控制器后，它们生成的代码从利用Simulink编码器™和MATLAB编码器™的控制器模型。万博1manbetx他们编写的代码，并将其部署到运行Simulink的实时™一个的Speedgoat移动实时目标机。万博1manbetx
与加布里埃尔BUCHE，客座工程师的帮助下，他们通过EtherCAT网络连接的Speedgoat硬件MARLO的传感器和执行器，使机器人在测试期间自由移动。该团队后处理和可视化MATLAB测试数据，并调整控制器增益和在此基础上分析其他参数。
MARLO已经走在户外，而且球队目前正在控制器的改进，使其能够走在山坡等崎岖地形。
控制器开发加速。“当学生交换用C从模型利用Simulink编码器手动编码生成的代码，这是令人耳目一新，有一种形式，我可以很容易理解的算法，”格里兹尔说。万博1manbetx“另外，代码生成加快发展，因为有一个更小的步骤，还需要努力。”
专注于高层次的目标，保持。“我与MATLAB初始舒适程度逐步扩大到包括仿真，优化，代码生成，多与Simulink和Simulink的编码器，”笔记格里芬。万博1manbetx“与其花时间克服障碍编码的，我可以专注于我们的目标，因为我一直有我所需要的工具。”
在其他机构采取的方法。“当其他研究者看到，我们已经从MATLAB和Simulink开发与Simulink的实时实时实现控制器直接走了，他们得到相当兴奋，”格里兹尔说。万博1manbetx“我们采取的方法目前正在其他部门在密歇根大学和其他大学，包括麻省理工学院和美国俄勒冈州立大学的研究人员机器人使用。”
密歇根大学是全世界1300所大学提供给MATLAB和Simulink校园范围内的访问之一。万博1manbetx随着跨院许可证，研究人员，教师和学生有机会获得的产品的通用配置，在最新版本的水平，任何地方使用，在教室里，在家里，在实验室还是在现场。s manbetx 845
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