面向地形自适应 locomotion 的物理可行性响应性合成
机器人学
2025-09-30 v1
摘要
我们提出了一个用于 quadrupedal locomotion（四足动物 locomotion）在动态变化、不可预见地形上的集成规划框架。现有方法常依赖用于实时踏步选择的启发式方法，限制了鲁棒性和适应性，或依赖于针对复杂地形和长期视角的计算密集型轨迹优化。相比之下，我们的方法将用于生成正确构成的符号级控制器的响应性合成与混合整数凸规划（MICP）用于每个符号转换期间的动态和物理可行踏步规划相结合。为减少对昂贵 MICP 求解的依赖并容纳因物理不可行性而可能被违反的规范，我们采用符号修复机制，以选择性地生成所需的符号转换。在执行期间，基于实际地形数据的实时 MICP 重规划，结合运行时符号修复和延迟感知协调，实现了离线合成与在线操作之间的无缝衔接。通过大量仿真和硬件实验，我们验证了该框架在识别缺失 locomotion 技能方面的能力，以及在包括 scattered stepping stones（散步石头）和 rebar（钢筋）等安全关键环境中的有效应对能力。
引用
@article{arxiv.2509.23185,
title = {Physically-Feasible Reactive Synthesis for Terrain-Adaptive Locomotion},
author = {Ziyi Zhou and Qian Meng and Hadas Kress-Gazit and Ye Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.23185},
year = {2025}
}