Compliant Control of Quadruped Robots for Assistive Load Carrying

要約

このペーパーでは、四足ロボットを使用した支援負荷運搬の新しい方法を紹介します。
コントローラーは、固有受容センサーデータを使用して外部ベースレンチを推定します。これは、ペイロード輸送中のロボットの加速を正確に制御するために使用されます。
加速度は、アドミタンス制御および制御バリア関数（CBF）ベースの二次プログラム（QP）の組み合わせを使用して制御されます。
提案されたコントローラーは、障害を拒否し、さまざまな負荷条件下で一貫したパフォーマンスを維持します。
さらに、組み込みのCBFは、ロボットの前の共同エージェントとの衝突回避を保証します。
コントローラー全体の有効性は、物理ハードウェアに実装されたものと数値シミュレーションによって示されます。
提案された制御フレームワークは、産業用アプリケーションから捜索および救助活動まで、さまざまなシナリオで支援タスクを実行する四足ロボットの能力を強化することを目的としています。

要約(オリジナル)

This paper presents a novel method for assistive load carrying using quadruped robots. The controller uses proprioceptive sensor data to estimate external base wrench, that is used for precise control of the robot’s acceleration during payload transport. The acceleration is controlled using a combination of admittance control and Control Barrier Function (CBF) based quadratic program (QP). The proposed controller rejects disturbances and maintains consistent performance under varying load conditions. Additionally, the built-in CBF guarantees collision avoidance with the collaborative agent in front of the robot. The efficacy of the overall controller is shown by its implementation on the physical hardware as well as numerical simulations. The proposed control framework aims to enhance the quadruped robot’s ability to perform assistive tasks in various scenarios, from industrial applications to search and rescue operations.

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