复杂离散 terrain 上四足机器人的高速控制与导航
机器人学
2025-06-04 v1
摘要
在离散且几何复杂的环境中进行高速四足 locomotion 是一个具有挑战性的任务，因为涉及高自由度动力学和长期视野、非凸优化问题。在本工作中，我们提出了一个能够在此类环境中以高速度进行行走的分层导航管线。该管线由规划器和跟踪器模块组成。规划器模块通过基于启发式方法和神经网络的快速序列筛选进行采样-based 优化，以寻找物理可行的足部计划。随后，在物理仿真中进行滚动，以识别关于设计成本函数和物理一致性的最佳足部计划。该分层规划模块同时计算效率和物理准确性。跟踪器旨在准确地踏在规划模块指定的足部位置。训练阶段，足部目标分布由能够与跟踪器竞争训练的生成模型提供。该过程确保跟踪器在所需难度的环境中进行训练。所得跟踪器能够克服比以前方法能管理的更具挑战性的 terrain。我们使用我们内部的动态四足机器人Raibo进行了演示。结果表明，Raibo能够在垂直墙面上运行、跨越1.3米间隙、以4米/秒在步石上行走，并在包含30{\deg}坡道、楼梯和各种尺寸的盒子的 terrain 上自主导航。
引用
@article{arxiv.2506.02835,
title = {High-speed control and navigation for quadrupedal robots on complex and discrete terrain},
author = {Hyeongjun Kim and Hyunsik Oh and Jeongsoo Park and Yunho Kim and Donghoon Youm and Moonkyu Jung and Minho Lee and Jemin Hwangbo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.02835},
year = {2025}
}