无地形感知的四足机器人多地形旋转运动：建模、分析与实验验证
机器人学
2021-10-27 v4
摘要
过去几十年中，崎岖地形上的动态四足运动取得了显著进展。小型四足机器人具有足够的灵活性与适应性，可沿矢状方向穿越斜坡和楼梯等不平地形。为实现复杂环境中的自主运动导航，旋转是足式机器人基本且不可或缺的功能。然而，四足机器人在不平地形上的旋转行为常出现位置漂移。受此问题启发，本研究提出一种算法方法，以实现不平地形上的精确旋转运动，并将质心(CoM)旋转半径约束在较小范围内以最小化漂移风险。提出一种改进的球形足运动学表示，以改善四足运动过程中的足运动学模型与滚动动力学。提出一种基于投影稳定裕度的 CoM 规划器以生成稳定旋转运动。利用线性二次调节器(LQR)实现精确运动跟踪，以约束旋转过程中的位置漂移。在小型四足机器人上开展实验，并在平地、楼梯和斜坡等多种地形上验证了所提方法的有效性。
引用
@article{arxiv.2107.12479,
title = {Terrain-perception-free Quadrupedal Spinning Locomotion on Versatile Terrains: Modeling, Analysis, and Experimental Validation},
author = {Hongwu Zhu and Dong Wang and Nathan Boyd and Ziyi Zhou and Lecheng Ruan and Aidong Zhang and Ning Ding and Ye Zhao and Jianwen Luo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.12479},
year = {2021}
}