通过 DCM 轨迹规划中充分利用全动力学实现双足运动优化
机器人学
2022-08-02 v1
摘要
基于运动发散分量（DCM）和线性倒立摆模型（LIPM）的行走运动规划是可用来生成人形机器人在线步态轨迹的备选方案之一。该算法需要调整不同参数。在此，我们开发了一个框架以获得最优参数，从而为真实机器人步态实现稳定且节能的轨迹。为寻找最优轨迹，考虑了四个代价函数，分别代表能耗、机器人各下肢关节的速度之和与施加力矩，以及基于零力矩点（ZMP）稳定性准则的代价函数。框架中采用遗传算法来优化这些代价函数中的每一个。尽管轨迹规划借助简化模型完成，但各代价函数的值通过考虑 Bullet 物理引擎模拟器中的全动力学模型和足地接触模型获得。该优化结果表明，以最高稳定性行走与以最高效率行走彼此矛盾。因此，在另一次尝试中，针对 ZMP 和能耗代价函数在三种不同速度下进行了多目标优化。最后，我们将使用最优参数生成的设定轨迹与 Choreonoid 模拟器中的仿真结果进行了比较。
引用
@article{arxiv.2208.00221,
title = {Bipedal Locomotion Optimization by Exploitation of the Full Dynamics in DCM Trajectory Planning},
author = {Amirhosein Vedadi and Kasra Sinaei and Pezhman Abdolahnezhad and Shahriar Sheikh Aboumasoudi and Aghil Yousefi-Koma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.00221},
year = {2022}
}
备注
2021 9th RSI International Conference on Robotics and Mechatronics (ICRoM)