基于混合整数凸优化的鲁棒多足运动同时接触、步态与运动规划

传统的多足运动规划方法将问题划分为若干阶段，例如接触搜索与轨迹生成。然而，同时推理接触与运动对于生成复杂的全身行为至关重要。目前，耦合这些问题要么需要假设固定的步态序列与平地条件，要么需要计算时间难以处理的非凸优化。本文提出一种混合整数凸公式，以计算高效的方式同时规划接触位置、步态转换与运动。与以往工作不同，我们的方法不限于平地，也不限于预先指定的步态序列。相反，我们引入了摩擦锥稳定性裕度，近似了机器人的力矩限制，并使用混合整数凸约束规划步态。我们在 HyQ 机器人上通过穿越不同挑战性地形实验验证了我们的方法，在这些地形中非凸性与平地假设可能导致次优或不稳定的规划。我们的方法在保持低计算时间的同时提高了运动的通用性。