非ホロノミック制約付き移動マニピュレータの最適制御による効率的な運動学的計画
Efficient Kinematic Planning for Mobile Manipulators with Non-holonomic Constraints Using Optimal Control
非ホロノミック制約と操作空間追従制約を持つ移動マニピュレータの全身軌道計画を、制約付き逐次線形二次最適制御で高速に解く手法を提案し、26自由度車輪ロボットと実機で最大100Hzの制御を実現した。
著者: Markus Giftthaler, Farbod Farshidian, Timothy Sandy, Lukas Stadelmann, Jonas Buchli
分類: cs.RO
原文アブストラクト
This work addresses the problem of kinematic trajectory planning for mobile manipulators with non-holonomic constraints, and holonomic operational-space tracking constraints. We obtain whole-body trajectories and time-varying kinematic feedback controllers by solving a Constrained Sequential Linear Quadratic Optimal Control problem. The employed algorithm features high efficiency through a continuous-time formulation that benefits from adaptive step-size integrators and through linear complexity in the number of integration steps. In a first application example, we solve kinematic trajectory planning problems for a 26 DoF wheeled robot. In a second example, we apply Constrained SLQ to a real-world mobile manipulator in a receding-horizon optimal control fashion, where we obtain optimal controllers and plans at rates up to 100 Hz.
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