动态行走中步长时长与落脚位置非线性优化的对比研究
机器人学
2018-05-08 v1
摘要
本文基于连续与离散动力学，将双足运动作为一个非线性优化问题，通过同时优化剩余步时长、下一步时长与落脚位置来实现鲁棒性。以线性倒立摆作为运动模型刻画质心动力学，其低维特性使问题更易于处理。我们首先提出一种整体方法，在三维参数空间中搜索最优解，并将这些结果作为基线。为进一步提升计算效率，本研究探讨了一种两阶段定制的顺序优化方法：先优化当前步时长，随后优化下一步的时长与位置。两种方法的的有效性在不同扰动下的仿真中均成功得到验证。对比研究表明，这两种方法求得的最优解大多相同，但后者所需计算时间显著更少，这表明所提顺序方法非常适合实时实现，仅在最优性上有微小折衷。
引用
@article{arxiv.1805.02155,
title = {Comparison Study of Nonlinear Optimization of Step Durations and Foot Placement for Dynamic Walking},
author = {Wenbin Hu and Iordanis Chatzinikolaidis and Kai Yuan and Zhibin Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.02155},
year = {2018}
}
备注
This paper is accepted for presentation at the 2018 IEEE International Conference on Robotics and Automation, May 21-25, 2018, Brisbane, Australia and for inclusion in the conference proceedings. This paper includes 8 pages, 17 figures