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Seamless Reaction Strategy for Bipedal Locomotion Exploiting Real-Time Nonlinear Model Predictive Control

Choe, JongHun und Kim, Joon-Ha und Hong, Seungwoo und Lee, Jinoh und Park, Hae-Won (2023) Seamless Reaction Strategy for Bipedal Locomotion Exploiting Real-Time Nonlinear Model Predictive Control. IEEE Robotics and Automation Letters, 8 (8), Seiten 5031-5038. IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers. doi: 10.1109/LRA.2023.3291273. ISSN 2377-3766.

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Offizielle URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/10168974

Kurzfassung

This paper presents a reactive locomotion method for bipedal robots enhancing robustness and external distur- bance rejection performance by seamlessly rendering several walking strategies of the ankle, hip, and footstep adjustment. The Nonlinear Model Predictive Control (NMPC) is formulated to take into account nonlinear Divergent Component of Motion (DCM) error dynamics that predicts the future states of the robot in response to the walking strategies. This formulated NMPC enables the seamless application of these strategies improving push disturbance rejection performance. The proposed controller is validated in simulation and through an experiment on a bipedal robot platform, Gazelle, which confirms its effectiveness in real-time.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/195856/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Seamless Reaction Strategy for Bipedal Locomotion Exploiting Real-Time Nonlinear Model Predictive Control
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Choe, JongHunKAISThttps://orcid.org/0000-0001-7127-1762NICHT SPEZIFIZIERT
Kim, Joon-HaKAISThttps://orcid.org/0000-0003-4928-9696NICHT SPEZIFIZIERT
Hong, SeungwooKAISThttps://orcid.org/0000-0001-7838-3839NICHT SPEZIFIZIERT
Lee, JinohJinoh.Lee (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4901-7095NICHT SPEZIFIZIERT
Park, Hae-WonKAISThttps://orcid.org/0000-0001-6130-6589NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:30 Juni 2023
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:8
DOI:10.1109/LRA.2023.3291273
Seitenbereich:Seiten 5031-5038
Verlag:IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers
ISSN:2377-3766
Status:veröffentlicht
Stichwörter:humanoids; locomotion; whole-body control; push recovery
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Robotik
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RO - Robotik
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Laufroboter/Lokomotion [RO]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Analyse und Regelung komplexer Robotersysteme
Hinterlegt von: Lee, Dr. Jinoh
Hinterlegt am:06 Jul 2023 14:25
Letzte Änderung:28 Jul 2023 09:36

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