Planificación simultánea de trayectoria y contactos de un robot caminante

Abstract

[Resumen] En este artículo estudiamos la planificación simultánea de la trayectoria y de los apoyos de las patas de un robot en terrenos irregulares. Partimos del algoritmo A estrella (A*), que busca el camino más corto entre dos puntos. Primero se modela el terreno con un mallado triangular y se subdividen los triángulos, para tomar como espacio de búsqueda del A* los centroides de dichos triángulos. En segundo lugar, con respecto al A* original, se ha considerado la estabilidad del robot en cada centroide, de modo que el coste en un centroide sea penalizado si el robot es inestable y nulo si es estable. La estabilidad en cada punto de contacto se determina calculando que la reacción del terreno en ese punto esté contenida en un cono de fricción con una aproximación lineal. Por último, se obtiene la trayectoria, los puntos de contacto de cada pata, así como la postura del robot en cada posición.

[Abstract] In this paper we study the simultaneous planning of the trajectory and leg supports of a robot on uneven terrain. We start with the A-star algorithm (A*), which searches for the shortest path between two points. First, the terrain is modelled with a triangular mesh and the triangles are subdivided to take the centroids of these triangles as the search space of the A*. Secondly, with respect to the original A*, the stability of the robot at each centroid is considered, so that the cost at a centroid is penalised if the robot is unstable and zero if it is stable. The stability at each contact point is determined by calculating that the ground reaction at that point is contained in a linear approximation of the friction cone. Finally, the trajectory, the contact points of each leg, as well as the robot's posture at each position are obtained.