Quadratic Programming Optimization for Bio-Inspired Thruster-Assisted Bipedal Locomotion on Inclined Slopes

要約

私たちの研究は、姿勢操作と推力ベクタリングの統合に基づいた未踏の移動制御パラダイムの理解において大幅な進歩を遂げることを目的としています。
これらのテクニックは、チュカル鳥が翼を使ってほぼ垂直の壁を走るなど、自然界でよく見られます。
この研究では、接触制約を伴う二次計画法を示します。この制約は全身コントローラーに与えられ、ロボットの状態にマッピングされ、最先端の Harpy プラットフォーム用のスラスター支援坂道歩行コントローラーを生成します。
ハーピーは、メインフレームに取り付けられた脚とスラスターを使用して脚式空中移動が可能な二足歩行ロボットです。
最適化ベースの歩行コントローラーは、坂道歩行などの動的移動に使用されてきましたが、傾斜坂道歩行を実行するためのスラスターの追加については、あまり検討されていませんでした。
この研究では、二次計画法 (QP) コントローラーを使用してスラスター支援二足歩行を導出し、それをシミュレーションに実装してその性能を調査します。

要約(オリジナル)

Our work aims to make significant strides in understanding unexplored locomotion control paradigms based on the integration of posture manipulation and thrust vectoring. These techniques are commonly seen in nature, such as Chukar birds using their wings to run on a nearly vertical wall. In this work, we show quadratic programming with contact constraints which is then given to the whole body controller to map on robot states to produce a thruster-assisted slope walking controller for our state-of-the-art Harpy platform. Harpy is a bipedal robot capable of legged-aerial locomotion using its legs and thrusters attached to its main frame. The optimization-based walking controller has been used for dynamic locomotion such as slope walking, but the addition of thrusters to perform inclined slope walking has not been extensively explored. In this work, we derive a thruster-assisted bipedal walking with the quadratic programming (QP) controller and implement it in simulation to study its performance.

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