关于在质心状态估计中使用力矩测量的研究
机器人学
2023-03-07 v3
摘要
最先进的腿式机器人要么能够在其驱动系统输出端测量力矩，要么具有透明驱动系统从而可通过电机电流计算关节力矩。无论哪种情况，这种传感器模态都很少用于状态估计。本文中，我们提出使用关节力矩测量来估计腿式机器人的质心状态。为此，我们将腿式机器人的整体动力学投影到接触约束的零空间中，从而表达与接触力无关的动力学。利用受约束动力学和质心动量矩阵，我们能够直接将关节力矩与质心状态动力学联系起来。将所得模型作为扩展卡尔曼滤波器（EKF）的过程模型，我们在质心状态估计问题中融合了力矩测量。通过在四足机器人上以不同步态进行的真实世界实验，我们表明，与直接计算相比，我们基于力矩的 EKF 估计出的质心状态极大地改善了这些量的恢复。
引用
@article{arxiv.2202.12574,
title = {On the Use of Torque Measurement in Centroidal State Estimation},
author = {Shahram Khorshidi and Ahmad Gazar and Nicholas Rotella and Maximilien Naveau and Ludovic Righetti and Maren Bennewitz and Majid Khadiv},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.12574},
year = {2023}
}