基于 H-LIP 的步态合成与步进稳定化实现三维欠驱动双足行走
机器人学
2021-11-04 v3
摘要
本文整体提出了一种基于混合线性倒立摆(Hybrid-Linear Inverted Pendulum, H-LIP)的方法来合成与稳定化三维足部欠驱动双足行走，重点在于完整的硬件实现。H-LIP 被提出用于捕捉机器人行走中欠驱动部分与驱动部分的本质组成。随后基于 H-LIP 直接合成机器人行走步态。我们全面刻画了 H-LIP 的周期轨道，并可证明地通过其步间(step-to-step, S2S)动力学推导步进稳定化，该动力学随后被用于逼近机器人行走质心(center of mass, COM)水平状态的 S2S 动力学。这一逼近使得基于 H-LIP 的步进控制器能够提供期望的步长以稳定机器人行走。通过实现期望步长，机器人实现了动态且稳定的行走。该方法在三维欠驱动双足机器人 Cassie 上的仿真与实验中得到了充分验证，展示了兼具高适应性与高鲁棒性的动态行走行为。
引用
@article{arxiv.2101.09588,
title = {3D Underactuated Bipedal Walking via H-LIP based Gait Synthesis and Stepping Stabilization},
author = {Xiaobin Xiong and Aaron Ames},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.09588},
year = {2021}
}
备注
20 pages, 24 figures. Paper under review, comments are sincerely welcome