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保持滚动——轮式四足机器人的全身运动控制与规划

机器人学 2019-09-18 v2

摘要

我们展示了轮式四足机器人的动态运动策略,其结合了行走与驱动两者的优势。所开发的优化框架紧密集成了由轮子引入的额外自由度。我们的方法依赖于基于零力矩点的运动优化,其持续更新参考轨迹。参考运动由一个分层全身控制器跟踪,该控制器通过求解一系列包含非完整滚动约束的优先级任务,计算出最优广义加速度与接触力。我们的方法已在 ANYmal 上进行了测试,这是一种四足机器人,其包括连接于腿部的不可转向轮在内均实现全力矩控制。我们在平地、斜坡以及台阶上进行了实验,由此表明将轮子集成到运动控制与规划框架中可产生直观的运动轨迹,相较于其他轮腿式机器人,其实现了更鲁棒且更动态的运动。此外,凭借 4 m/s 的速度以及运输成本降低 83%,我们证明了轮腿式机器人相对于纯腿式机器人的优越性。

关键词

引用

@article{arxiv.1809.03557,
  title  = {Keep Rollin' - Whole-Body Motion Control and Planning for Wheeled Quadrupedal Robots},
  author = {Marko Bjelonic and C. Dario Bellicoso and Yvain de Viragh and Dhionis Sako and F. Dante Tresoldi and Fabian Jenelten and Marco Hutter},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1809.03557},
  year   = {2019}
}

备注

IEEE Robotics and Automation Letters