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Inverse dynamics trajectory optimization for contact-implicit model predictive control

delete2025-05-30
delete0
PRE
AI
V
Vince Kurtz
A
Alejandro Castro
A
Aykut Özgün Önol
H
Hai Lin
DOI:10.1177/02783649251344635delete
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摘要

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机器人必须与环境建立和断开接触以执行有用任务,但通过接触进行规划和控制仍然是一个巨大的挑战。在本研究中,我们通过一种令人惊讶的简单方法——逆向动力学轨迹优化——实现了实时接触隐式模型预测控制。虽然基于逆向动力学的轨迹优化并非全新技术,但我们引入了一系列逐步的创新,这些创新共同使得在多种具有挑战性的操作和移动任务上实现快速模型预测控制成为可能。我们将这些创新实现于一个开源求解器中,并通过仿真示例来支持所提出方法的有效性。此外,我们在一个20自由度的双臂操作任务中,在硬件上以超过100 Hz的频率演示了接触隐式模型预测控制。视频和代码可在 https://idto.github.io 获取。
Keyword:
contact-implicit control
model predictive control
inverse dynamics
trajectory optimization
real-time control

期刊

T
The International Journal of Robotics Research
IF:
0
论文数:
126
被引数:
0

机构

T
toyota research institute, cambridge, ma, usa
学者数:
2
论文数: 1
被引数: 0
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