Versatile Telescopic-Wheeled-Legged Locomotion of Tachyon 3 via Full-Centroidal Nonlinear Model Predictive Control

要約

本稿では、その独特なハードウェア構造が制御や動作計画に課題をもたらす伸縮車輪脚ロボット「タキオン3」の多用途動作生成に向けた非線形モデル予測制御(NMPC)について紹介する。
私たちは、タキオン 3 の正確な運動学とダイナミクスを捕捉できる専用の制約を備えた完全重心 NMPC 定式化を適用します。私たちは、NMPC をタキオン 3 に適用するための内部状態積分器を含む制御パイプラインを開発しました。そのアクチュエーターは高ゲインを採用しています。
位置コントローラー。
我々は、構造化された地形上でのタキオン3号の知覚移動に関するシミュレーションとハードウェア実験を実施し、提案された手法が厳しい物理的および環境的制約の下でスムーズでダイナミックな運動生成を達成できることを実証しました。

要約(オリジナル)

This paper presents a nonlinear model predictive control (NMPC) toward versatile motion generation for the telescopic-wheeled-legged robot Tachyon 3, the unique hardware structure of which poses challenges in control and motion planning. We apply the full-centroidal NMPC formulation with dedicated constraints that can capture the accurate kinematics and dynamics of Tachyon 3. We have developed a control pipeline that includes an internal state integrator to apply NMPC to Tachyon 3, the actuators of which employ high-gain position-controllers. We conducted simulation and hardware experiments on the perceptive locomotion of Tachyon 3 over structured terrains and demonstrated that the proposed method can achieve smooth and dynamic motion generation under harsh physical and environmental constraints.

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