A Robust Quadruped Robot with Twisting Waist for Flexible Motions

要約

腰は、自然界の多くの動物の機敏な動きにおいて重要な役割を果たしています。
これにより、胴体にさらなる自由度と柔軟性が与えられ、研究者はこの生物学的特徴をロボット構造に組み込んでロボットの移動を強化することを検討しています。
この論文では、オープンソース ロボット Solo8 の構造に統合され、胴体に新しい自由度 (DOF) を追加する、コスト効率が高く複雑さの少ない腰の機構を紹介します。
この斬新なロボットをsolo9と呼びます。
さらに、生成的敵対的模倣学習(GAIL)に基づく腰装備四足歩行ロボットの全身制御手法を提案する。
トレーニング中に、ディスクリミネーターはポリシーとデータセットの反復的な最適化のための入力として使用され、solo9 がさまざまな歩行で柔軟なステアリング操作を実現できるようになります。
Solo9 のステアリング機能、地形適応性、堅牢性に関する広範なテストがシミュレーションと現実世界のシナリオの両方で実施さ​​れ、solo8 および Solo12 と詳細に比較され、制御アルゴリズムの有効性と腰機構の利点が実証されています。

要約(オリジナル)

The waist plays a crucial role in the agile movement of many animals in nature. It provides the torso with additional degrees of freedom and flexibility, inspiring researchers to incorporate this biological feature into robotic structures to enhance robot locomotion. This paper presents a cost-effective and low-complexity waist mechanism integrated into the structure of the open-source robot solo8, adding a new degree of freedom (DOF) to its torso. We refer to this novel robot as solo9. Additionally, we propose a full-body control method for the waist-equipped quadruped robot based on generative adversarial imitation learning (GAIL). During training, the discriminator is used as input for iterative optimization of the policy and dataset, enabling solo9 to achieve flexible steering maneuvers across various gaits. Extensive tests of solo9’s steering capabilities, terrain adaptability, and robustness are conducted in both simulation and real-world scenarios, with detailed comparisons to solo8 and solo12, demonstrating the effectiveness of the control algorithm and the advantages of the waist mechanism.

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