Sampling-based Global Path Planning using Convex Polytope Approximation for Narrow Collision-free Space of Humanoid

计算机科学 路径(计算) 运动规划 采样(信号处理) 多面体 凸多面体 空格(标点符号) 自由空间 正多边形 碰撞 数学优化 算法 人工智能 凸优化 计算机视觉 凸集 数学 几何学 机器人 计算机安全 物理 滤波器(信号处理) 操作系统 光学 程序设计语言
作者
Naoki Hiraoka,H. Ishida,Takuma Hiraoka,Kunio Kojima,Kei Okada,Masayuki Inaba
出处
期刊:International Journal of Humanoid Robotics [World Scientific]
标识
DOI:10.1142/s0219843624500051
摘要

In this paper, we propose a computationally fast method of sampling-based global path planning for humanoids under Manifold Constraints such as closed kinematic chains and Volume-Reducing Constraints such as collision avoidance. In multi-contact and whole-body manipulation of humanoids, narrow collision-free space causes path planning to take a long computation time (narrow corridor problem). In previous research of constrained planning, Manifold Constraints are locally approximated by tangent plane, and steering motions along Manifold Constraints are found efficiently by projection or continuation methods. In this paper, we applied constrained planning algorithms to collision avoidance. Since tangent plane cannot approximate Volume-Reducing Constraints, we adopted convex polytope instead of tangent plane. Both Manifold Constraints and Volume-Reducing Constraints are locally approximated by convex polytope with linear equality and inequality constraints, and steering motions inside the convex polytope are found efficiently by the SQP-based prioritized inverse kinematics. We developed CP-KPIECE (Convex Polytope approximation-based KPIECE) with this approach. Benchmarks using the humanoid JAXON proved the effectiveness of our approach for fast path planning in narrow collision-free space of humanoids.

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
yulian完成签到,获得积分10
刚刚
Lee_yuan发布了新的文献求助10
1秒前
SciGPT应助雪宝宝采纳,获得10
1秒前
1秒前
秋水发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
orixero应助lvyinbing采纳,获得10
2秒前
JamesPei应助懵懂的柚子采纳,获得10
2秒前
Royal完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
飘飘完成签到,获得积分10
3秒前
18年詹姆斯完成签到,获得积分10
3秒前
机智青寒完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Akim应助鸢尾绘画采纳,获得10
4秒前
Mininine完成签到 ,获得积分10
4秒前
方源发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
CipherSage应助饱满短靴采纳,获得10
5秒前
bazinga完成签到,获得积分10
5秒前
鱼昊完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
CodeCraft应助德拉科采纳,获得10
6秒前
鳗鱼凌珍完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
Tun完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
10秒前
GooodMa完成签到,获得积分10
11秒前
Tun发布了新的文献求助30
11秒前
11秒前
懦弱的易绿完成签到,获得积分10
11秒前
xiaobuding完成签到,获得积分10
11秒前
不要引力完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
温暖小霸王完成签到,获得积分10
12秒前
sagitar应助zeng采纳,获得60
12秒前
rainy77发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
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
Römisch-Germanische Forschungen 1000
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
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 7606792
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9182663
关于积分的说明 19667594
捐赠科研通 7181088
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3269669
关于科研通互助平台的介绍 2433550
邀请新用户注册赠送积分活动 2263904