轮式倒立摆人形机器人全身控制的层次化优化
机器人学
2018-10-09 v1 系统与控制
摘要
本文提出了一种面向轮式倒立摆（WIP）人形机器人的全身控制框架。WIP 人形机器人是在轮上动态保持平衡的冗余机械臂。它们具有多个自由度，能够同时执行多项任务，例如平衡、维持身体姿态、控制视线、举起重物或在操作空间维持末端执行器构型。全身控制的问题在于使这些任务能够同时执行，并在每个目标指定优先级的情况下，由所有自由度以最优方式参与。控制还须遵守各关节的角度与力矩限制约束。所提方法具有层次化结构：底层控制器用于身体关节操控，高层控制器为底层控制器定义质心（CoM）目标，以控制系统驱动轮子的零动力学。底层控制器在考虑更完整系统动力学的同时规划较短时域，而高层控制器基于机器人的近似模型规划较长时域以保证计算效率。
引用
@article{arxiv.1810.03074,
title = {Hierarchical Optimization for Whole-Body Control of Wheeled Inverted Pendulum Humanoids},
author = {Munzir Zafar and Seth Hutchinson and Evangelos A. Theodorou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.03074},
year = {2018}
}