清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

A Novel Model Predictive Control Framework Using Dynamic Model Decomposition Applied to Dynamic Legged Locomotion

控制理论(社会学) 计算机科学 机器人 欠驱动 模型预测控制 机器人运动 非线性系统 弹道 步行机器人 系统动力学 六足动物 二次规划 机器人控制 移动机器人 控制(管理) 人工智能 数学 数学优化 量子力学 物理 天文
作者
Junjie Shen,Dennis Hong
标识
DOI:10.1109/icra48506.2021.9561499
摘要

Dynamic locomotion for legged robots is difficult because the system dynamics are highly nonlinear and complex, nominally underactuated and unstable, multi-input and multi-output, as well as time-variant and hybrid. One usually faces the choice between the intricate full-body dynamics which remains computationally expensive and sometimes even intractable, and the empirically simplified model which inevitably limits the locomotion capability. In this paper, we explore the legged robot dynamics from a different perspective. By decomposing the robot into the body and the legs, with interaction forces and moments connecting them, we enjoy a novel method called Dynamic Model Decomposition that involves lower-dimensional dynamics for each subsystem while their composition maintaining the equivalence to the original full-order robot model. Based on that, we further propose a corresponding model predictive control framework via quadratic programming, which con-siders linearly approximated body dynamics with constrained leg reaction forces as inputs. The overall methodology was successfully applied to a planar five-link biped robot. The simulation results show that the robot is capable of body reference tracking, push recovery, velocity tracking, and even blind locomotion on fairly rough terrain. This suggests a promising dynamic motion control scheme in the future.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
4秒前
14秒前
兜有米完成签到 ,获得积分10
14秒前
xhemers发布了新的文献求助10
14秒前
21秒前
小蓝发布了新的文献求助10
24秒前
ninini完成签到 ,获得积分10
32秒前
大个应助小蓝采纳,获得10
32秒前
无限白安完成签到,获得积分10
44秒前
战战兢兢的失眠完成签到 ,获得积分10
46秒前
57秒前
57秒前
科目三应助爱睡觉的鱼采纳,获得10
1分钟前
李健应助yyyy采纳,获得10
1分钟前
李爱国应助Wang采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
哭泣青雪完成签到,获得积分10
1分钟前
razz1618完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
害羞的雁易完成签到 ,获得积分10
2分钟前
迷路曼荷完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
掐钰应助坦率迎海zzh采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
Wang发布了新的文献求助10
2分钟前
樂楽完成签到,获得积分10
2分钟前
卜哥完成签到 ,获得积分0
2分钟前
大脸猫完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
苗条的枕头完成签到,获得积分10
2分钟前
DW应助墨菲采纳,获得10
3分钟前
愉快雅山完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
言禹完成签到 ,获得积分10
3分钟前
老实十三完成签到,获得积分10
3分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7738910
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9287802
关于积分的说明 20184905
捐赠科研通 7316851
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306016
关于科研通互助平台的介绍 2458408
邀请新用户注册赠送积分活动 2315939