行星探索中四足机器人的自适应层次控制框架
机器人学
2025-10-21 v1
摘要
行星探索任务需要能够导航极端和未知环境的机器人。尽管轮式滑车在过去的任务中占据主导地位，但其移动受限于可遍历的表面。四足机器人，尤其是四足机器人，能够通过处理不平坦、充满障碍物和可变形地形来克服这些限制。然而，在未知条件下部署此类机器人具有挑战性，因为需要针对特定环境进行控制，不当于当地形和机器人参数不确定时不可行。本文提出一种模块化控制框架，将基于模型的动态控制与在线模型自适应和自适应足步规划结合，以解决机器人和地形属性的不确定性。该框架包括四足机器人的状态估计（支持带和不带接触感知），支持运行时重新配置，并集成到 ROS 2 中并提供开源可用性。其性能在两个四足平台、多个硬件架构以及火山场测试中得到验证，其中机器人行走了超过 700 米。
引用
@article{arxiv.2510.17249,
title = {An adaptive hierarchical control framework for quadrupedal robots in planetary exploration},
author = {Franek Stark and Rohit Kumar and Shubham Vyas and Hannah Isermann and Jonas Haack and Mihaela Popescu and Jakob Middelberg and Dennis Mronga and Frank Kirchner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.17249},
year = {2025}
}
备注
Presented at 18th Symposium on Advanced Space Technologies in Robotics and Automation (ASTRA)