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三维跳跃机器人的非线性模型预测控制:利用李群积分器实现动态稳定行为

机器人学 2023-06-08 v4

摘要

实现稳定跳跃一直是动态腿式运动领域的标志性挑战。受控跳跃尤其困难,因为存在长时间的欠驱动阶段,以及极短的地面接触阶段,在此期间必须调节地面交互以控制全局状态。在本工作中,我们探索在多速率层级中使用混合非线性模型预测控制与底层反馈控制器相结合,以在三维跳跃机器人上实现动态稳定运动。为了在旋转流形上展示更丰富的行为,规划层和反馈层都必须以几何一致的方式设计;因此,我们开发了使用李群积分器和适当反馈控制器所需的工具。我们通过实验展示了稳定的三维跳跃,以及在仿真中的轨迹跟踪和翻转。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.11808,
  title  = {Nonlinear Model Predictive Control of a 3D Hopping Robot: Leveraging Lie Group Integrators for Dynamically Stable Behaviors},
  author = {Noel Csomay-Shanklin and Victor D. Dorobantu and Aaron D. Ames},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.11808},
  year   = {2023}
}

备注

7 pages, 7 figures, submitted to ICRA 2023