A direct method for trajectory optimization of rigid bodies through contact

杠杆(统计) 二次规划 线性互补问题 序列二次规划 先验与后验 互补性(分子生物学) 计算机科学 弹道 轨迹优化 机器人 运动规划 数学优化 二次方程 控制理论(社会学) 接触动力学 最优控制 数学 人工智能 物理 控制(管理) 认识论 天文 哲学 生物 非线性系统 量子力学 遗传学 几何学
作者
Michael Posa,Cecilia Cantu,Russ Tedrake
出处
期刊:The International Journal of Robotics Research [SAGE Publishing]
卷期号:33 (1): 69-81 被引量:581
标识
DOI:10.1177/0278364913506757
摘要

Direct methods for trajectory optimization are widely used for planning locally optimal trajectories of robotic systems. Many critical tasks, such as locomotion and manipulation, often involve impacting the ground or objects in the environment. Most state-of-the-art techniques treat the discontinuous dynamics that result from impacts as discrete modes and restrict the search for a complete path to a specified sequence through these modes. Here we present a novel method for trajectory planning of rigid-body systems that contact their environment through inelastic impacts and Coulomb friction. This method eliminates the requirement for a priori mode ordering. Motivated by the formulation of multi-contact dynamics as a Linear Complementarity Problem for forward simulation, the proposed algorithm poses the optimization problem as a Mathematical Program with Complementarity Constraints. We leverage Sequential Quadratic Programming to naturally resolve contact constraint forces while simultaneously optimizing a trajectory that satisfies the complementarity constraints. The method scales well to high-dimensional systems with large numbers of possible modes. We demonstrate the approach on four increasingly complex systems: rotating a pinned object with a finger, simple grasping and manipulation, planar walking with the Spring Flamingo robot, and high-speed bipedal running on the FastRunner platform.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
AAAAA发布了新的文献求助10
1秒前
嘘_别吵完成签到 ,获得积分10
1秒前
Hello应助鱼鱼采纳,获得10
6秒前
7秒前
LL发布了新的文献求助20
9秒前
ylyao完成签到,获得积分10
9秒前
研友_VZG7GZ应助慢慢采纳,获得10
10秒前
ZetaGundam完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
xuan完成签到,获得积分10
12秒前
打打应助甜叶菊采纳,获得30
12秒前
13秒前
CodeCraft应助百宝采纳,获得20
15秒前
16秒前
DDDe完成签到,获得积分10
16秒前
黄金发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
linweiwei发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
肚子藤完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
简单春天发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
22秒前
海边的叶子完成签到,获得积分10
23秒前
慢慢发布了新的文献求助10
23秒前
搜集达人应助裴依菲采纳,获得30
25秒前
starry发布了新的文献求助10
25秒前
蓓蓓发布了新的文献求助10
26秒前
斯文败类应助金木zzz采纳,获得30
27秒前
shanshan完成签到,获得积分10
28秒前
赘婿应助格格巫采纳,获得10
29秒前
在水一方应助科研小鱼采纳,获得20
32秒前
CodeCraft应助CCC采纳,获得10
32秒前
33秒前
AAAAA完成签到 ,获得积分10
33秒前
zino完成签到,获得积分10
34秒前
正午完成签到,获得积分10
34秒前
35秒前
0.0完成签到,获得积分10
38秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7319804
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8935482
关于积分的说明 18942374
捐赠科研通 6978346
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214413
关于科研通互助平台的介绍 2382293
邀请新用户注册赠送积分活动 2193474