蛇形机器人主干曲线的重构
机器人学
2021-02-19 v2
摘要
由交替的单轴俯仰和偏航关节组成的蛇形机器人具有许多内部自由度，使其能够实现多样的三维运动。在运动规划过程中，蛇形机器人的运动通常按时间顺序由一系列连续主干曲线进行运动学设计，这些曲线刻画了机器人所需的宏观形状。然而，由于单轴旋转关节的几何排布对机器人中的旋转施加了约束，机器人重构任意三维曲线具有挑战性。当机器人构型未能精确实现这些主干曲线所定义的期望形状时，机器人会与 environment 发生非预期接触，从而无法达成期望运动。在本工作中，我们提出一种通过构建利用机器人几何结构的优化问题来重构期望主干曲线的方法。我们通过将其应用于常用三维步态，验证了该方法可实现快速且精确的曲线-构型转换。我们还通过机器人实验证明：1）我们的方法在机器人上实现了平滑运动；2）我们的方法使机器人能够接近连续主干曲线序列的数值预测运动性能。
引用
@article{arxiv.2012.04855,
title = {Reconstruction of Backbone Curves for Snake Robots},
author = {Tianyu Wang and Bo Lin and Baxi Chong and Julian Whitman and Matthew Travers and Daniel I. Goldman and Greg Blekherman and Howie Choset},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.04855},
year = {2021}
}
备注
Accepted for publication in IEEE RA-L