基于线性时变倒立摆模型的四足动态表面运动实时步态生成
机器人学
2023-01-10 v1
摘要
本研究提出了一种与动态刚性表面（DRS）上运动相关的腿式机器人动力学的解析易处理且计算高效的模型，并基于所提模型及其解析解开发了实时运动规划器。本研究首先通过放宽线性倒立摆（LIP）模型关于表面静止的基本假设，将经典 LIP 模型从静态表面上的腿式运动理论推广至 DRS 运动。所得模型我们称之为“DRS-LIP”，其显式时变。在将 DRS-LIP 转化为 Mathieu 方程后，获得了 DRS-LIP 的近似解析解，该解精度合理且计算成本低。此外，为说明解析结果的实际用途，利用其开发了分层运动规划器，可高效生成用于 DRS 运动的物理可行轨迹。最后，通过 PyBullet 仿真以及在摇滚动跑步机上行走的 Laikago 四足机器人上的实验，证明了所提理论结果与运动规划器的有效性。仿真与硬件实验视频见 https://youtu.be/u2Q_u2pR99c。
引用
@article{arxiv.2301.03097,
title = {Real-Time Walking Pattern Generation of Quadrupedal Dynamic-Surface Locomotion based on a Linear Time-Varying Pendulum Model},
author = {Amir Iqbal and Sushant Veer and Yan Gu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.03097},
year = {2023}
}
备注
11 pages, 11 figures. Submitted to a Journal for review and potential publication. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2202.00151