Humanoid Loco-Manipulations Pattern Generation and Stabilization Control

要約

ヒューマノイドロボットが、歩行中にオブジェクトを移動するなどの遺伝子座操作を実行するためには、ヒューマノイドとオブジェクトの接触相互作用に起因する、グラウンドフィートの反応以外の持続的または交互の外力を説明する必要があります。
この手紙では、そのような外力に対処できるヒューマノイド局所操作のための二足歩行制御戦略を提案します。
第一に、外部操作力の影響を考慮して、二足歩行のダイナミクス、すなわち線形逆振子モードと発散成分の運動の分岐成分の基本的な式が導出されます。
次に、操作力の参照軌跡と一致する大量軌道の中心を計画するパターンジェネレーターと、望ましい操作力と実際の操作力の間のエラーを補うためのスタビライザーを提案します。
コントローラーの有効性は、実際のヒューマノイドロボットを使用したシミュレーション実験と局所操作実験の両方で評価されます。

要約(オリジナル)

In order for a humanoid robot to perform loco-manipulation such as moving an object while walking, it is necessary to account for sustained or alternating external forces other than ground-feet reaction, resulting from humanoid-object contact interactions. In this letter, we propose a bipedal control strategy for humanoid loco-manipulation that can cope with such external forces. First, the basic formulas of the bipedal dynamics, i.e., linear inverted pendulum mode and divergent component of motion, are derived, taking into account the effects of external manipulation forces. Then, we propose a pattern generator to plan center of mass trajectories consistent with the reference trajectory of the manipulation forces, and a stabilizer to compensate for the error between desired and actual manipulation forces. The effectiveness of our controller is assessed both in simulation and loco-manipulation experiments with real humanoid robots.

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