Realtime Limb Trajectory Optimization for Humanoid Running Through Centroidal Angular Momentum Dynamics

要約

ヒューマノイドロボットランニングの重要な側面の1つは、四肢スイングの軌跡を決定することです。
地上反動力が規制のために利用できない飛行段階では、次の姿勢段階の安定性にとって四肢の揺れる軌跡が重要です。
角運動量が保存されているため、次のスタンスフェーズ着陸時に、不適切な脚と腕の揺れが高度に傾いて持続不可能な身体構成をもたらします。
そのような場合、ロボットシステムは、質量軌跡の中心の安定性とは無関係に移動を維持できません。
この問題は、飛行時間の速い軌道でより明確です。
このペーパーでは、ヒューマノイドランニングのためのリアルタイムの非線形肢軌道最適化問題を提案します。
最適化の問題は2つの異なるヒューマノイドロボットモデルでテストされ、生成された軌道は、シミュレーション環境の両方のロボットの実行アルゴリズムを使用して検証されます。

要約(オリジナル)

One of the essential aspects of humanoid robot running is determining the limb-swinging trajectories. During the flight phases, where the ground reaction forces are not available for regulation, the limb swinging trajectories are significant for the stability of the next stance phase. Due to the conservation of angular momentum, improper leg and arm swinging results in highly tilted and unsustainable body configurations at the next stance phase landing. In such cases, the robotic system fails to maintain locomotion independent of the stability of the center of mass trajectories. This problem is more apparent for fast and high flight time trajectories. This paper proposes a real-time nonlinear limb trajectory optimization problem for humanoid running. The optimization problem is tested on two different humanoid robot models, and the generated trajectories are verified using a running algorithm for both robots in a simulation environment.

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