Optimization free control and ground force estimation with momentum observer for a multimodal legged aerial robot

要約

脚式空中マルチモーダル ロボットは、脚式システムと空中システムの両方を最大限に活用できます。
この論文では、姿勢制御装置からの外部スラスタ力を組み込む最適化不要の明示的基準ガバナを使用することにより、重い搭載コンピュータをバイパスする制御フレームワークを提案します。
地面反力は、高価な最適化ソルバーを使用してフリクション コーン制約内に維持されますが、ERG フレームワーク フィルターは、足端での滑りがないことを保証する速度基準を適用します。
また、共役運動量オブザーバーも提案します。これは、地面反力を推定し、ハスキーの低次数シミュレーションで地面反力を推定する際の制約付きモデルとその有効性を比較するために外乱観測で広く使用されています。

要約(オリジナル)

Legged-aerial multimodal robots can make the most of both legged and aerial systems. In this paper, we propose a control framework that bypasses heavy onboard computers by using an optimization-free Explicit Reference Governor that incorporates external thruster forces from an attitude controller. Ground reaction forces are maintained within friction cone constraints using costly optimization solvers, but the ERG framework filters applied velocity references that ensure no slippage at the foot end. We also propose a Conjugate momentum observer, that is widely used in Disturbance Observation to estimate ground reaction forces and compare its efficacy against a constrained model in estimating ground reaction forces in a reduced-order simulation of Husky.

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