面向敏捷四足运动的动量感知轨迹优化与控制
机器人学
2022-06-22 v2
摘要
在本文中，我们提出一种通用的分层离线规划算法，以及一套用于敏捷四足运动的在线控制流水线。我们的离线规划器在针对降阶模型的质心动力学优化与全身轨迹优化之间交替，旨在实现动力学一致性。我们新颖的动量-惯量感知质心优化采用等动量椭球参数化，能够通过“惯量塑造”生成高度特技性的运动。我们的全身优化方法通过迭代利用来自质心层面的反馈，显著提升了标准基于DDP的方法的质量。对于在线控制，我们通过全质心动力学的线性变换开发了一种新颖的凸模型预测控制方案。我们的控制器能够在单一优化中高效优化接触力与关节加速度，相较于现有四足MPC控制器，可更直观地跟踪富动量运动。我们在四种不同动态动作上展示了轨迹规划器的能力与通用性。随后，我们在MIT Mini Cheetah平台上给出一项硬件实验，以展示整个规划与控制流水线在扭转跳跃动作上的性能。
引用
@article{arxiv.2203.01548,
title = {Momentum-Aware Trajectory Optimization and Control for Agile Quadrupedal Locomotion},
author = {Ziyi Zhou and Bruce Wingo and Nathan Boyd and Seth Hutchinson and Ye Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.01548},
year = {2022}
}