具有接触稳定参数化力反馈的浮基系统加加速度控制
机器人学
2020-09-09 v3
摘要
与环境接触的浮基系统的非线性控制器通常被构建为二次规划（QP）优化问题。此类基于 QP 的控制器的常见缺陷是：控制输入常出现不连续；未考虑安装在机器人上的力/力矩（FT）传感器的力反馈。本文尝试使用基于加加速度（jerk）的控制架构来解决这些局限。所提出的控制器将关节力矩的变化率作为控制输入，并利用系统位置、速度、加速度和接触 wrench 作为可测量量。该方法的关键要素是自由变量与由接触稳定性约束定义的流形的内近似之间的一一对应。更确切地说，所提出的对应完全覆盖接触稳定性流形，除了所谓的摩擦锥，对于其超过 90% 的元素存在唯一对应。该对应使我们可以将潜在的约束优化问题转化为无约束问题。然后，我们提出一种利用该对应并在控制回路中使用 FT 测量的加加速度控制框架。此外，我们在加加速度控制框架下给出了系统动量的 Lyapunov 稳定控制器。该方法通过使用 iCub 人形机器人的仿真与实验进行了验证。
引用
@article{arxiv.1907.11906,
title = {Jerk Control of Floating Base Systems with Contact-Stable Parametrised Force Feedback},
author = {Ahmad Gazar and Gabriele Nava and Francisco Javier Andrade Chavez and Daniele Pucci},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.11906},
year = {2020}
}