面向多接触模型预测控制的共识互补控制

我们提出了一种混合模型预测控制算法——共识互补控制（C3，consensus complementarity control），用于与环境建立和断开接触的系统。许多用于需要主动与环境接触任务（如运动与操控）的先进控制器需要先验的模式调度，或计算复杂度过高而无法实时运行。我们提出了一种基于交替方向乘子法（ADMM）的方法，能够对潜在的接触事件进行高速推理。通过共识公式，我们的方法实现了接触调度问题的并行化。我们在五个数值算例（包括四个高维摩擦接触问题）以及一个欠驱动多接触系统的物理实验中验证了结果。我们进一步在一个使用机械臂完成高维多接触操控任务的物理实验中展示了方法的有效性。