Safety-critical Locomotion of Biped Robots in Infeasible Paths: Overcoming Obstacles during Navigation toward Destination

要約

この論文では、障害物が多い環境で実行不可能な経路を探索する脚式ロボットに採用される、安全性を重視した移動制御フレームワークを提案します。
私たちの研究の焦点は、ロボットが指定された目的地に向かう途中で避けられない障害物に直面する、安全で堅牢な移動を実現することです。
未知の物体との物理的相互作用から得られる結果を利用することで、障害物を回避する安全上重要な条件間の階層を確立します。
この階層により、追加の動作計画手法を使用せずに、安全条件間の矛盾を適切に緩和し、目的地に向かってロボットを制御しながらリスクを軽減する安全な基準軌道の生成が可能になります。
さらに、物理的相互作用による外乱に対処する外乱オブザーバーと組み合わせたハイブリッド線形倒立振子モデルを利用することで、堅牢な二足歩行が実現されます。

要約(オリジナル)

This paper proposes a safety-critical locomotion control framework employed for legged robots exploring through infeasible path in obstacle-rich environments. Our research focus is on achieving safe and robust locomotion where robots confront unavoidable obstacles en route to their designated destination. Through the utilization of outcomes from physical interactions with unknown objects, we establish a hierarchy among the safety-critical conditions avoiding the obstacles. This hierarchy enables the generation of a safe reference trajectory that adeptly mitigates conflicts among safety conditions and reduce the risk while controlling the robot toward its destination without additional motion planning methods. In addition, robust bipedal locomotion is achieved by utilizing the Hybrid Linear Inverted Pendulum model, coupled with a disturbance observer addressing a disturbance from the physical interaction.

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