The ability of executing multiple tasks simultaneously is an important feature of redundant robotic systems. As a matter of fact, complex behaviors can often be obtained as a result of the execution of several tasks. Moreover, in safety-critical applications, tasks designed to ensure the safety of the robot and its surroundings have to be executed along with other nominal tasks. In such cases, it is also important to prioritize the former over the latter. In this paper, we formalize the definition of extended set-based tasks, i.e., tasks which can be executed by rendering subsets of the task space asymptotically stable or forward invariant. We propose a mathematical representation of such tasks that allows for the execution of more complex and time-varying prioritized stacks of tasks using kinematic and dynamic robot models alike. We present and analyze an optimization-based framework which is computationally efficient, accounts for input bounds, and allows for the stable execution of time-varying prioritized stacks of extended set-based tasks. The proposed framework is validated using extensive simulations and experiments with robotic manipulators.


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机器人(英语:Robot)包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械(如机器狗,机器猫等)。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议,有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中,机器人指能自动运行任务的人造机器设备,用以取代或协助人类工作,一般会是机电设备,由计算机程序或是电子电路控制。

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