This work combines control barrier functions (CBFs) with a whole-body controller to enable self-collision avoidance for the MIT Humanoid. Existing reactive controllers for self-collision avoidance cannot guarantee collision-free trajectories as they do not leverage the robot's full dynamics, thus compromising kinematic feasibility. In comparison, the proposed CBF-WBC controller can reason about the robot's underactuated dynamics in real-time to guarantee collision-free motions. The effectiveness of this approach is validated in simulation. First, a simple hand-reaching experiment shows that the CBF-WBC enables the robot's hand to deviate from an infeasible reference trajectory to avoid self-collisions. Second, the CBF-WBC is combined with a linear model predictive controller (LMPC) designed for dynamic locomotion, and the CBF-WBC is used to track the LMPC predictions. A centroidal angular momentum task is also used to generate arm motions that assist humanoid locomotion and disturbance recovery. Walking experiments show that CBFs allow the centroidal angular momentum task to generate feasible arm motions and avoid leg self-collisions when the footstep location or swing trajectory provided by the high-level planner are infeasible for the real robot.


翻译:这项工作将控制屏障功能( CBFs) 与整个机体控制器( CBFs) 结合了控制屏障功能( CBFs) 和整个机体控制器( CDFs), 以便能够避免麻省理工的自我碰撞。 现有的自我控制控制器( ABBs) 无法保证不发生碰撞, 以避免碰撞的轨迹。 现有的自我控制器无法保证不发生碰撞。 第二, CBF- WBC 与为动态动动动能设计的线性模型预测控制器( LMPC ) 相结合, 而CBFF- WBC 则用来实时了解机器人未发生作用的动态动态动态动态动态动态, 以保证不发生碰撞的动作。 此方法的有效性在模拟中被验证。 首先, 简单手的实验显示 CBFFC让机器人的手偏离一个不可行的参考轨迹轨迹轨迹, 以避免在高水平的轨道上移动。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
26+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
51+阅读 · 2020年12月14日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
79+阅读 · 2020年7月26日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员