面向敏捷四足机器人的连续时间安全规划与控制
该研究提出一种面向四足机器人的实时运动规划框架，保留完全驱动的 SE(2) 模型及各向异性、航向耦合的速度约束，不采用常见的凸简化。方法将轨迹参数化为复合 Bernstein 多项式，利用凸包性质在整个规划时域内认证避碰与输入约束，而非仅在离散点校验。优化以在线重规划频率闭环运行，向运动控制器下发机体速度。作者在仿真中与消融方法及外部基线对比，并在四足机器人穿越未知移动障碍物的硬件实验中验证，恢复了简化模型排除的横向与航向耦合运动。
发布于 10-27 12:57来源：arXiv cs.RO
转载 · 官方发布原文：arXiv cs.RO ·《Continuous-Time Safe Planning and Control for Agile Quadrupeds》查看原链
敏捷四足机器人在动态环境中的导航，要求轨迹既动态可行又可证明无碰撞。 多数实时规划器通过凸简化来保证可解性，但需要简化运动学模型，从而丢弃机器人本可执行的运动，并且只在离散点上认证安全，对移动障碍物仍可能存在采样点之间的碰撞。 我们提出一种实时运动规划框架，保留四足机器人完全驱动的 $SE(2)$ 模型及其各向异性、航向耦合的速度约束，并接受由此产生的非凸性。
通过将轨迹参数化为复合 Bernstein 多项式，我们利用凸包性质在整个规划时域上认证避碰与输入约束。 该优化以在线重规划频率求解，在闭环中运行，向运动控制器下发机体速度指令。 我们在仿真中与消融方法和外部基线对比验证，并在四足机器人于未知移动障碍物间导航的硬件实验中验证，恢复了简化模型所排除的横向运动与航向耦合运动。