基于分层控制器与正向可达集控制屏障函数的足式机器人安全关键协调
机器人学
2023-12-15 v1
摘要
本文提出了一种用于动态环境中机器人安全关键协调的方法。为此，我们利用控制屏障函数（CBF）与正向可达集，通过分层控制器在保持期望轨迹的同时保证机器人的安全协调。顶层规划器为每个智能体生成一条确保安全的轨迹，并考虑环境中的动态约束。该规划器利用基于正向可达集的高阶 CBF 来确保安全关键协调控制，即在运动过程中保证机器人的安全协调。中层轨迹规划器采用单刚体（SRB）动力学生成最优地面反作用力（GRF），以跟踪来自顶层规划器的确保安全的轨迹。底层控制器生成全身运动，以遵循最优 GRF，同时确保每条支撑腿末端的摩擦锥条件。通过仿真和硬件实验验证了该方法的有效性。
引用
@article{arxiv.2312.08689,
title = {Safety-Critical Coordination of Legged Robots via Layered Controllers and Forward Reachable Set based Control Barrier Functions},
author = {Jeeseop Kim and Jaemin Lee and Aaron D. Ames},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.08689},
year = {2023}
}
备注
7 pages, 7 figures. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2303.13630