An $O(n$)-Algorithm for the Higher-Order Kinematics and Inverse Dynamics of Serial Manipulators using Spatial Representation of Twists

要約

一般的に最適な制御、特にロボットアームの平坦性ベースの制御は、目的の動きを達成するために必要な関節トルク/力の1回目と2回目の導関数を計算する必要があります。
必要な計算効率を考慮して、再帰$ O(n)$ – アルゴリズムがこの目的に提案されました。
コンパクトでありながら効率的な定式化を目指して、嘘グループの定式化が最近提案され、ひねりとレンチの体が固定されたハイブリッド表現を利用しました。
この論文では、空間表現を使用して定式化が導入されています。
2次逆ダイナミクスアルゴリズムには、4次前方および逆運動アルゴリズムが伴います。
すべての嘘グループの定式化の利点は、それらを容易に入手できるベクトル量の観点からパラメーター化できることです。
この方法は、7 Dof Franka Emika Panda Robotのために実証されています。

要約(オリジナル)

Optimal control in general, and flatness-based control in particular, of robotic arms necessitate to compute the first and second time derivatives of the joint torques/forces required to achieve a desired motion. In view of the required computational efficiency, recursive $O(n)$-algorithms were proposed to this end. Aiming at compact yet efficient formulations, a Lie group formulation was recently proposed, making use of body-fixed and hybrid representation of twists and wrenches. In this paper a formulation is introduced using the spatial representation. The second-order inverse dynamics algorithm is accompanied by a fourth-order forward and inverse kinematics algorithm. An advantage of all Lie group formulations is that they can be parameterized in terms of vectorial quantities that are readily available. The method is demonstrated for the 7 DOF Franka Emika Panda robot.

arxiv情報

著者 Andreas Mueller
発行日 2025-06-12 13:30:33+00:00
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