什么是机器人全身控制(whole-body control)?
全身控制把腿、躯干、手臂、头部当作一个系统来协调,使机器人在够物、低头或搬运时仍保持平衡。
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定义
全身控制把机器人视为一条运动学与动力学链条,在全身关节上分配力矩或目标,使平衡、接触与任务目标同时满足。
如何工作
高层规划器(或学习策略)提出短时动作;跟踪器以数十赫兹运行,融合 IMU、关节编码器,以及激光雷达或相机。优先级(先别摔、再避障、再到达)写成加权任务或约束。
为什么重要
家庭和工厂为人设计。只能在空旷处走路的机器人,遇到横梁或窄门就会失败。全身控制是从空地演示走向杂乱实用运动的关键。
常见问题
和只控制步行有何不同?
步行栈常忽略手臂与躯干净空。全身控制同时规划脚与上身,让肩膀过门洞时脚仍稳定。
用在哪里?
在杂乱环境中导航的人形、同时移动并够物的移动操作臂,以及 Galbot PASSAGE 等研究框架。
一定要力矩传感器吗?
关键关节常常需要,再加上状态估计;也有学习控制器用运动学与视觉近似接触力。
相关报道
Galbot 的 PASSAGE:让人形机器人低头、跨障、侧身挤过杂乱空间
在 Unitree G1 上,该规划–跟踪栈跑完 50 个未见过的物理布局且未摔倒,其中 45 次无接触;仿真到达成功率 98.67%,无接触 70.3%。
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