Development of Leg Control Mechanisms for A Radially Symmetric Octopedal Robot

Abstract

As the initial stage of a project to create an eight­legged walking robot, a three­ jointed robot leg was built, with a servo­motor controlling the angle of each joint. Driving the servo­motors to produce a useful gait required solving the inverse­ kinematic problem of deriving joint angles for a desired end­effector (foot) position, which is highly under­determined.  The two most promising candidate solutions, involving neural­network controllers for the motors, failed because of an inadequate appreciation of the limitations on the possible positions of the foot.  An analytic solution was subsequently obtained by artificially limiting the joint angles, resulting in a useful if limited gait.  Taken together these results suggest that a broader range of solutions may be obtained with a neural­network or other non­analytic approach that respects the inherent geometry of end­effector positions.