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Convex Properties of Center-of-Mass Trajectories for Locomotion Based on Divergent Component of Motion

Mesesan, George-Adrian und Englsberger, Johannes und Ott, Christian und Albu-Schäffer, Alin (2018) Convex Properties of Center-of-Mass Trajectories for Locomotion Based on Divergent Component of Motion. IEEE Robotics and Automation Letters, 3 (4), Seiten 3449-3456. IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers. doi: 10.1109/LRA.2018.2853557. ISSN 2377-3766.

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Kurzfassung

This paper presents an in-depth analysis of the convex properties of center of mass (CoM) trajectories for legged robot locomotion based on the concept of Divergent Component of Motion (DCM). In particular, we show that the union of all possible trajectories forms a bounded convex set under appropriate boundary conditions. Additionally, we describe in detail our approach of generating closed-form CoM trajectory via piecewise interpolation over a sequence of waypoints, and show how to compute the CoM trajectory efficiently through equations given in matrix form. Applying the convex properties to our trajectory generation approach, we present an algorithm for computing convex overapproximations of the CoM waypoints. Finally, we provide an example of usage in placing waypoints that lead to feasible CoM trajectories with respect to kinematic and dynamic constraints. The approach is validated with a multi-contact scenario in simulation with the humanoid robot TORO.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/124052/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Convex Properties of Center-of-Mass Trajectories for Locomotion Based on Divergent Component of Motion
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Mesesan, George-AdrianGeorge.Mesesan (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5110-2988NICHT SPEZIFIZIERT
Englsberger, Johannesjohannes.englsberger (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8117-2650NICHT SPEZIFIZIERT
Ott, ChristianChristian.Ott (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0987-7493NICHT SPEZIFIZIERT
Albu-Schäffer, Alinalin.albu-schaeffer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5343-9074142115768
Datum:5 Juli 2018
Erschienen in:IEEE Robotics and Automation Letters
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:3
DOI:10.1109/LRA.2018.2853557
Seitenbereich:Seiten 3449-3456
Verlag:IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers
ISSN:2377-3766
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Legged Robots, Humanoid and Bipedal Locomotion, Motion and Path Planning, Computational Geometry, Divergent Component of Motion
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Laufroboter/Lokomotion [SY]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Autonomie und Fernprogrammierung
Hinterlegt von: Mesesan, George-Adrian
Hinterlegt am:03 Dez 2018 14:15
Letzte Änderung:02 Nov 2023 10:12

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