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欠驱动双足机器人的全局位置控制:用于步规划的步间动力学近似

机器人学 2021-11-30 v2 系统与控制 系统与控制

摘要

由于机器人足部缺乏驱动,欠驱动双足行走的全局位置控制是一个具有挑战性的问题。在本文中,我们将基于混合线性倒立摆(H-LIP)的步进应用于3D欠驱动双足机器人以实现全局位置控制。H-LIP行走的步间(S2S)动力学近似了机器人行走的实际S2S动力学,其中步长被视为输入。因此基于H-LIP的反馈控制器近似控制机器人表现得像H-LIP,二者差异停留于一个误差不变集内。模型预测控制(MPC)被应用于H-LIP以实现3D全局位置控制。H-LIP步进随后生成机器人需跟踪的期望步长。此外,转向行为被集成于步规划中。所提框架在3D欠驱动双足机器人Cassie上通过仿真与概念验证实验得以验证。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.06050,
  title  = {Global Position Control on Underactuated Bipedal Robots: Step-to-step Dynamics Approximation for Step Planning},
  author = {Xiaobin Xiong and Jenna Reher and Aaron Ames},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.06050},
  year   = {2021}
}

备注

7 pages, 8 figures. ICRA 2021