Pose-Following with Dual Quaternions

要約

この研究は、経路追跡の変形であるポーズ追跡に焦点を当てており、その目的は、移動フレームが取り付けられた経路に沿ってシステムの位置と姿勢を操縦することです。
全身動作の制御は、パスに沿った進行を自己制御する追加の自由を考慮しながらも、魅力的なトレードオフです。
この目的に向けて、確立されたデュアル四元数ベースのポーズ追跡手法をポーズ追従制御則に拡張します。
具体的には、幾何学的基準と剛体の間の完全な姿勢誤差の運動方程式を、二重四元数と二重ねじれの形で導出します。
続いて、ほぼ全球的に漸近的に安定した制御則を定式化します。
提示されたアプローチの全体的な魅力は空間的な例で検証され、姿勢追跡に対するその利点は平面的なケーススタディを通じて示されます。

要約(オリジナル)

This work focuses on pose-following, a variant of path-following in which the goal is to steer the system’s position and attitude along a path with a moving frame attached to it. Full body motion control, while accounting for the additional freedom to self-regulate the progress along the path, is an appealing trade-off. Towards this end, we extend the well-established dual quaternion-based pose-tracking method into a pose-following control law. Specifically, we derive the equations of motion for the full pose error between the geometric reference and the rigid body in the form of a dual quaternion and dual twist. Subsequently, we formulate an almost globally asymptotically stable control law. The global attractivity of the presented approach is validated in a spatial example, while its benefits over pose-tracking are showcased through a planar case-study.

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