一种带外部接触力的MPC行走框架
机器人学
2021-08-18 v2
摘要
在这项工作中，我们提出对线性模型预测控制（MPC）方案的扩展，该方案在给定多个接触位置及其对应摩擦锥时为机器人规划外部接触力。为此，我们建立了一个两步优化问题。在第一个优化中，我们计算质心（CoM）轨迹、脚步位置，并引入松弛变量以考虑对零力矩点（ZMP）所施加约束的违背。然后我们利用松弛变量触发第二个优化，在其中计算补偿ZMP跟踪误差的最优外力。该优化通过将问题表述为混合整数二次规划（MIQP）来考虑环境中的多个接触位置，其求解速度在100-300 Hz之间。一旦建立接触，MIQP便简化为单个二次规划（QP），可实时（<1kHz）求解。仿真表明，所提出的行走控制方案借助手部接触提供的附加力可承受大2-3倍的扰动。
引用
@article{arxiv.1712.09308,
title = {An MPC Walking Framework With External Contact Forces},
author = {Sean Mason and Nicholas Rotella and Stefan Schaal and Ludovic Righetti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.09308},
year = {2021}
}