面向自适应四足机体的全身模型预测控制
机器人学
2025-10-13 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
开发能够模拟人类速度、精度以及预测和响应球体各种旋转的乒乓机器人，仍是四足机器人面临的重大挑战。为展示这些能力，我们提出了一个用于四足机器人进行动态乒乓球的系统，集成了高速感知、轨迹预测和敏捷控制。该系统使用外部摄像机进行高速球体定位，结合物理模型和学习残差来推断旋转并预测轨迹，以及一种新的模型预测控制 (MPC) 方案实现敏捷的全身控制。值得注意的是，由于这种控制范式，不同球返回目标会自动产生一组连续的挥拍策略。我们在 Spot 四足机器人上实现该系统，评估了各系统组件的准确性，并展示了系统通过精准返回带有不同旋转类型的球来实现协调。进一步地，该系统能够与人类玩家进行来回球游戏。
引用
@article{arxiv.2510.08754,
title = {Whole Body Model Predictive Control for Spin-Aware Quadrupedal Table Tennis},
author = {David Nguyen and Zulfiqar Zaidi and Kevin Karol and Jessica Hodgins and Zhaoming Xie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.08754},
year = {2025}
}
备注
Submitted to appear in IEEE ICRA 2026