三维变高度倒立摆的零步可捕获性、运动分解与全局反馈控制
机器人学
2019-12-13 v1
摘要
在机器人受推后恢复稳定的一种常用方法是瞬时捕获点，然而该方法存在假设高度恒定的根本局限。尽管已有若干针对包含高度变化的二维双足机器人平衡的研究，但关于三维模型的文献数量有限。现有一些采用变压力中心(CoP)和地面反作用力的优化方法，但它们未给出机器人可迈步的物理区域，且需要预先计算以进行分析。本文给出了在固定与可变CoP两种情况下维持三维变高度倒立摆(VHIP)平衡的必要充分条件。我们还证明了固定CoP的三维VHIP与其二维版本等价，并将作用于二维VHIP的控制器推广至三维VHIP。我们还展示了运动发散分量在三维VHIP上的推广，并给出了一种替代性的运动分解方法，以独立分析高度与CoP策略。这使得我们能够将先前在二维VHIP上实现的全局反馈控制器推广到带可变CoP的三维VHIP。
引用
@article{arxiv.1912.06078,
title = {0-Step Capturability, Motion Decomposition and Global Feedback Control of the 3D Variable Height-Inverted Pendulum},
author = {Gabriel Garcia and Robert Griffin and Jerry Pratt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.06078},
year = {2019}
}
备注
13 pages, 12 figures, To be submitted - RA-L