CDM-MPC：一种用于双足机器人跳跃的集成动态规划与控制框架
机器人学
2024-05-21 v1
摘要
在双足机器人中执行动态跳跃等杂技动作在驱动、运动规划和控制方面提出了重大挑战。这些任务的传统方法通常简化动力学以提高计算效率，这可能忽略质心角动量（CAM）控制和质心复合刚体转动惯量（CCRBI）变异性等关键因素。本文引入了一种新颖的集成动态规划与控制框架，称为基于质心动力学模型的模型预测控制（CDM-MPC），旨在实现充分考虑质心动量和非常量 CCRBI 的稳健跳跃控制。该框架包含一个基于优化的运动学动力学运动规划器和一个用于实时轨迹跟踪与重规划的 MPC 控制器。此外，还开发了基于质心动量的逆运动学（IK）求解器和着陆启发式控制器，以确保高冲击着陆期间的稳定性。CDM-MPC 框架的有效性通过在全尺寸人形机器人 KUAVO 上的广泛仿真和实验测试得到了验证。
引用
@article{arxiv.2405.11773,
title = {CDM-MPC: An Integrated Dynamic Planning and Control Framework for Bipedal Robots Jumping},
author = {Zhicheng He and Jiayang Wu and Jingwen Zhang and Shibowen Zhang and Yapeng Shi and Hangxin Liu and Lining Sun and Yao Su and Xiaokun Leng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.11773},
year = {2024}
}
备注
Accepted to IEEE Robotics and Automation Letter 2024