This work presents a computationally lightweight motion planner for over-actuated platforms. For this purpose, a general state-space model for mobile platforms with several kinematic chains is defined, which considers non-linearities and constraints. The proposed motion planner is based on a sequential multi-stage approach that takes advantage of the warm start on each step. Firstly, a globally optimal and smooth 2D/3D trajectory is generated using the Fast Marching Method. This trajectory is fed as a warm start to a sequential linear quadratic regulator that is able to generate an optimal motion plan without constraints for all the platform actuators. Finally, a feasible motion plan is generated considering the constraints defined in the model. In this respect, the sequential linear quadratic regulator is employed again, taking the previously generated unconstrained motion plan as a warm start. This novel approach has been deployed into the Exomars Testing Rover of the European Space Agency. This rover is an Ackermann-capable planetary exploration testbed that is equipped with a robotic arm. Several experiments were carried out demonstrating that the proposed approach speeds up the computation time, increasing the success ratio for a martian sample retrieval mission, which can be considered as a representative use case of an over-actuated mobile platform.


翻译:这项工作展示了超活平台的计算轻量运动规划器。 为此,定义了具有多个运动链的移动平台通用状态空间模型,该模型考虑到非线性和制约因素。 拟议的运动规划器基于一个连续多阶段方法,利用每个步骤的热起点。 首先,使用快速进场法生成了一个全球最佳和平稳的 2D/3D 轨迹。 这个轨迹是作为连续线性线性二次曲线调节器的一个温暖开端,该轨迹能够为所有平台驱动器产生一个最佳运动计划而不受约束。 最后,考虑到模型中界定的限制,产生了一个可行的运动计划。 在这方面,再次使用了顺序线性二次线性二次二次二次调整调节器,将先前产生的未受限制的动作计划作为一个温暖的开端。 这一新颖的方法被应用到欧洲航天局的Exomamers测试器中。 这个轨迹是安装了机器人臂的、可容纳Ackermann的行星探索试验台。 进行了几次实验,表明拟议的计算方法可以加速计算时间, 增加移动式平台的成功率, 用于代表的移动平台。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
专知会员服务
159+阅读 · 2020年1月16日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20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 Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16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
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年9月27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
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20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 Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16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
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员