基于反馈 MPC 框架的高维机器人系统触觉遥操作
机器人学
2022-08-01 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
模型预测控制（MPC）方案在控制高自由度（DoF）复杂机器人系统方面已证明其效率。然而，它们计算成本高且更新速率约为数十赫兹。这一相对缓慢的更新速率阻碍了此类系统的稳定触觉遥操作，因为缓慢的反馈回路会导致不稳定并丧失对操作者的透明性。本工作提出了一种用于 MPC 控制的复杂机器人系统透明遥操作的新框架。具体而言，我们采用反馈 MPC 方法，并利用其结构以独立于 MPC 回路自身更新速率的快速率来考虑操作者输入。我们在移动 manipulator 平台上演示了我们的框架，并表明其显著改善了触觉遥操作的透明性与稳定性。我们还强调所提出的反馈结构满足约束且不违反最优控制问题中定义的任何约束。据我们所知，本工作是首次使用全身 MPC 框架实现腿式 manipulator 的双边遥操作。
引用
@article{arxiv.2207.14635,
title = {Haptic Teleoperation of High-dimensional Robotic Systems Using a Feedback MPC Framework},
author = {Jin Cheng and Firas Abi-Farraj and Farbod Farshidian and Marco Hutter},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.14635},
year = {2022}
}