Evaluation of Legged Robot Landing Capability Under Aggressive Linear and Angular Velocities

要約

この論文では、衝突時のかなりの直線速度と角速度で着陸する積極的な脚付きロボットの着陸能力を評価する方法を提案します。
私たちのアプローチは、フライホイール付き平面倒立振子 (PIPF) モデルに基づいて構築され、無次元ベースでの最初のスタンス ステップの着陸フレームワークを導入します。
N ステップの捕捉可能性分析の前に、最初のスタンス ステップを安定させるために、反復的な制約付き軌道最適化を備えた非線形フレームワークを開発します。
多くの異なる初期条件にわたるパフォーマンス マップは、境界形状に対する慣性、身体の入射角、および脚の攻撃角度の影響と同様に、ほぼ線形の境界を明らかにします。
私たちの方法はまた、体の慣性がパフォーマンスマップに最も影響を与えるという工学的洞察をもたらします。したがって、目標がロボットの着陸効率を改善することである場合、その最適化を優先することができます。

要約(オリジナル)

This paper proposes a method to evaluate the capability of aggressive legged robot landing under significant touchdown linear and angular velocities upon impact. Our approach builds upon the Planar Inverted Pendulum with Flywheel (PIPF) model and introduces a landing framework for the first stance step on a non-dimensional basis. We develop a nonlinear framework with iterative constrained trajectory optimization to stabilize the first stance step prior to N-step Capturability analysis. Performance maps across many different initial conditions reveal approximately linear boundaries as well as the effect of inertia, body incidence angle and leg attacking angle on the boundary shape. Our method also yields the engineering insight that body inertia affects the performance map the most, hence its optimization can be prioritized when the target is to improve robot landing efficacy.

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