公开(公告)号：US20150051734A1

公开(公告)日：2015-02-19

申请号：US14067603

申请日：2013-10-30

申请人： Yu Zheng ,  Katsu Yumane

发明人： Yu Zheng ,  Katsu Yumane

IPC分类号： B25J9/16 ,  B62D57/032

CPC分类号： B25J9/1633 ,  B62D57/032 ,  Y10S901/01

摘要： A controller for floating-base humanoid robots that can track motion capture data while maintaining balance. Briefly, the controller includes a proportional-derivative (PD) controller that is adapted to compute the desired acceleration to track a given reference trajectory at every degree-of-freedom (DOF) of the robot including the six unactuated ones of the floating base. Second, the controller includes a component (joint torque optimization module) that computes the optimal joint torques and contact forces to realize the desired accelerations given by the first component (i.e., the PD controller). The joint torque optimization module performs this computation considering the full-body dynamics of the robot and the constraints on contact forces. The desired accelerations may not be feasible for the robot due to limits in normal contact forces and friction (e.g., the robot sometimes cannot exactly copy or perform the modeled human motion defined by motion capture data).

摘要翻译： 用于浮动式人形机器人的控制器，可以跟踪运动捕捉数据同时保持平衡。 简而言之，控制器包括比例微分（PD）控制器，其适于计算期望的加速度以跟踪包括浮动基座中的六个未致动的机器人的机器人的每个自由度（DOF）处的给定参考轨迹。 第二，控制器包括一个组件（关节扭矩优化模块），该组件计算最佳接头扭矩和接触力，以实现由第一部件（即PD控制器）给出的所需加速度。 考虑到机器人的全身动力学和接触力的约束，关节扭矩优化模块执行该计算。 由于正常接触力和摩擦力的限制（例如，机器人有时不能精确地复制或执行由运动捕捉数据定义的建模的人体运动），对于机器人而言，期望的加速度可能是不可行的。

公开(公告)号：US09120227B2

公开(公告)日：2015-09-01

申请号：US14067603

申请日：2013-10-30

申请人： Yu Zheng ,  Katsu Yumane

发明人： Yu Zheng ,  Katsu Yumane

IPC分类号： B25J5/00 ,  B25J19/02 ,  G05B15/00 ,  G05B19/00 ,  B25J9/16

CPC分类号： B25J9/1633 ,  B62D57/032 ,  Y10S901/01

摘要： A controller for floating-base humanoid robots that can track motion capture data while maintaining balance. Briefly, the controller includes a proportional-derivative (PD) controller that is adapted to compute the desired acceleration to track a given reference trajectory at every degree-of-freedom (DOF) of the robot including the six unactuated ones of the floating base. Second, the controller includes a component (joint torque optimization module) that computes the optimal joint torques and contact forces to realize the desired accelerations given by the first component (i.e., the PD controller). The joint torque optimization module performs this computation considering the full-body dynamics of the robot and the constraints on contact forces. The desired accelerations may not be feasible for the robot due to limits in normal contact forces and friction (e.g., the robot sometimes cannot exactly copy or perform the modeled human motion defined by motion capture data).

摘要翻译： 用于浮动式人形机器人的控制器，可以跟踪运动捕捉数据同时保持平衡。 简而言之，控制器包括比例微分（PD）控制器，其适于计算期望的加速度以跟踪包括浮动基座中的六个未致动的机器人的机器人的每个自由度（DOF）处的给定参考轨迹。 第二，控制器包括一个组件（关节扭矩优化模块），该组件计算最佳接头扭矩和接触力，以实现由第一部件（即PD控制器）给出的所需加速度。 考虑到机器人的全身动力学和接触力的约束，关节扭矩优化模块执行该计算。 由于正常接触力和摩擦力的限制（例如，机器人有时不能精确地复制或执行由运动捕捉数据定义的建模的人体运动），对于机器人而言，期望的加速度可能是不可行的。