Двадцать первый слайд

Двадцать первый слайд

В конечном итоге системы построения карты местности и управления ногами объединяются для реализации полноценного автономного перемещения робота по пересеченной местности.

Процесс можно разбить на несколько этапов.

Получение карты высот местности вокруг робота. При этом необходимо учитывать ошибки при измерении, указывая для высоты каждой клетки местности доверительный интервал. Карта высот имеет только геометрическую информацию, для планирования не учитывается упругость поверхности. Это частично компенсируется алгоритмом постановки ноги в случае промаха с контактом. Также на этом этапе создается карта расстояний до препятствий с целью проверки на столкновения.

Оценка пригодности участка местности для упора в него ногой. Для робота ANYmal участки проверяются только на опасность потери равновесия роботом. Остальные участки считаются пригодными. Численная оценка пригодности осуществляется на основе вычисления угла наклона, кривизны, шероховатости и неопределенности в высоте поверхности.

Планирование шагов. На этом этапе формируется последовательность позиций робота между начальной и конечной точками. На каждой позиции робот виртуально занимает заданную базовую позу. Один шаг ногой – это перемещение одной конечности на соответствующую виртуальную позицию. После каждого шага последовательность шагов перепланируется.

Оптимизация упора ногой. На этом этапе для каждого шага ведется поиск самой безопасной позиции для упора ногой в окрестности рассчитанной виртуальной точки упора. Участки окрестности проверяются как на пригодность с точки зрения равновесия и безопасности, так и на кинематическую достижимость. Проверка кинематики осуществляется при оптимизации позы робота. Критериями для оптимального положения и ориентации тела робота являются стабильность и достижимость заданного положения ноги. Задача этой оптимизации в ANYmal решается с помощью последовательного квадратичного программирования (Sequential Quadratic Programming, SQP), бортовой компьютер находит оптимальное положение ноги за 0,5-3 мс.

Проверка столкновения при движении ноги. На этом этапе находится такая траектория движения ноги от начальной к конечной точкам, при которой нога не столкнется с препятствием или самим роботом. Здесь решается задача минимизации длины сплайна траектории с учетом возможного столкновения от полученной ранее карты расстояний до препятствий. Также учитывается и доверительный интервал для высот участков местности.

Если все этапы успешно пройдены, робот делает шаг и начинается процесс вычисления следующего шага.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 78