面向具有并联弹性的足式机器人能效运动的运动学动力学模型预测控制
机器人学
2025-03-10 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
在本文中，我们引入了一种运动学动力学模型预测控制（MPC）框架，该框架利用单向并联弹簧（UPS）来提高动态足式机器人的能量效率。所提出的方法采用分层控制结构，其中使用简化动力学模型的 MPC 解用于热启动运动学动力学 MPC，后者考虑了非线性质心动力学和运动学约束。所提出的方法通过使用 UPS 减少支撑相期间的峰值电机扭矩和能量消耗，实现了足式机器人的能效动态跳跃。仿真结果表明，在高速跳跃期间，配备 UPS 的单足机器人的运输成本降低了 38.8%。此外，初步硬件实验显示能耗降低了 14.8%。视频：https://youtu.be/AF11qMXJD48
引用
@article{arxiv.2503.05666,
title = {Kinodynamic Model Predictive Control for Energy Efficient Locomotion of Legged Robots with Parallel Elasticity},
author = {Yulun Zhuang and Yichen Wang and Yanran Ding},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.05666},
year = {2025}
}
备注
7 pages, 6 figures. Accepted for publication at ICRA 2025