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WALK-VIO:面向四足机器人的行走运动自适应腿部运动学约束视觉-惯性里程计

机器人学 2021-12-01 v1

摘要

本文提出 WALK-VIO,一种带有随机体运动变化的行走运动自适应腿部运动学约束、用于四足机器人定位的新型视觉-惯性里程计(VIO)。四足机器人主要使用 VIO,因为它们需要快速定位以进行控制与路径规划。然而,由于四足机器人主要在户外使用,从天空或地面提取的无关特征会导致跟踪失败。此外,四足机器人的行走运动会引起晃动,因相机与惯性测量单元(IMU)而降低定位精度。为克服这些局限,许多研究者采用带腿部运动学约束的 VIO。但由于四足机器人的行走运动随控制器、步态、四足机器人速度等变化,在添加腿部运动学约束的过程中应考虑这些因素。我们提出可通过调整腿部运动学约束因子而适用于任意行走运动的 VIO。为评估 WALK-VIO,我们创建并发布了在仿真环境中以多种行走运动移动的四足机器人数据集。此外,我们通过与当前最先进算法的比较验证了 WALK-VIO 的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.15164,
  title  = {WALK-VIO: Walking-motion-Adaptive Leg Kinematic Constraint Visual-Inertial Odometry for Quadruped Robots},
  author = {Hyunjun Lim and Byeongho Yu and Yeeun Kim and Joowoong Byun and Soonpyo Kwon and Haewon Park and Hyun Myung},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.15164},
  year   = {2021}
}