面向robust legged locomotion的自适应非线性仿射中心 MPC 稳定性保证
机器人学
2026-05-29 v3
摘要
基于简化的中心质动力学的非线性模型预测轨迹控制器在四足机器人中广泛应用。尽管这些方案假设了机器人动力学的内在简化，但被证明能够为机器人在对小推力作出反应时提供步态调整能力；而且在不可测参数（如未知负载）的情况下，能够为实际的、尽管有限的鲁棒性提供保障。本文通过对中心质 MPC 控制器的改写，为其闭环稳定性提供严格的证明。这一做法得益于受自适应控制机械方法启发，并结合控制 Lyapunov 函数的思想。我们的改写方案除了为一类不可测恒定扰动提供鲁棒性外，还具有普适性。为展示我们方法的普适性，我们在新的一代人形机器人——56.7 kg 的 ergoCub，以及一款商业可用的 21 kg 四足机器人 Aliengo 上进行了验证。
引用
@article{arxiv.2409.01144,
title = {Adaptive Non-linear Centroidal MPC with Stability Guarantees for Robust Locomotion of Legged Robots},
author = {Mohamed Elobaid and Giulio Turrisi and Lorenzo Rapetti and Giulio Romualdi and Stefano Dafarra and Tomohiro Kawakami and Tomohiro Chaki and Takahide Yoshiike and Claudio Semini and Daniele Pucci},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.01144},
year = {2026}
}