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用于四足机器人稳定协同行走的分布式反馈控制器:虚拟约束方法

最优化与控制 2019-10-03 v2

摘要

本文旨在开发分布式反馈控制算法,以实现通过完整约束相互耦合的四足机器人的协同行走。这些约束可源于行走过程中的协作操作。在解决此问题时,研究了描述协作腿式行走的复杂混合动态模型。研究了这些复杂且高维混合系统的复杂周期轨道(即步态)。我们考虑了一组稳定单个智能体行走的虚拟约束。随后,本文为每个智能体生成了允许稳定协同行走的修正的局部虚拟约束。基于非线性控制和二次规划,开发了最优分布式反馈控制器以施加这些局部虚拟约束。为了展示该解析基础的有效性,给出了两个带有机械臂的四足机器人协同行走的详尽数值仿真。该数值混合模型具有 64 个连续时间域、192 个离散时间转换、96 个状态变量和 36 个控制输入。

关键词

引用

@article{arxiv.1902.03690,
  title  = {Distributed Feedback Controllers for Stable Cooperative Locomotion of Quadrupedal Robots: A Virtual Constraint Approach},
  author = {Kaveh Akbari Hamed and Vinay R. Kamidi and Abhishek Pandala and Wen-Loong Ma and Aaron D. Ames},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1902.03690},
  year   = {2019}
}

备注

Revised Version (Version 2)