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논문 제목:

“Vertical Jump of a Humanoid Robot With CoP-Guided Angular Momentum Control and Impact Absorption”

저자: Haoxiang Qi , Xuechao Chen, Zhangguo Yu , Gao Huang , Yaliang Liu ,Libo Meng , and Qiang Huang

<Purpose>

• Online optimization(1kHz - all calculations including controllers and joint torque generation & 1개의 thread. 150~300us 정도의 연산속도).
• 수직 점프(0.5m 높이로 foor lifting distance기준)
• simulation & real robot
• 2개 qp 사용
• input: joint torque

<process and framework>

전체 과정으로 보면

1. Com trajectory (nonlinear optimization으로 생성)
2. 회전으로 생기는 CoM trajectory modify & angular momentum 잡으려고 CAM(Centrodial Angular momentum) controller 사용
3. 2 quadratic programming(qp)사용 → feasible contact force/torque and joint acceleration 찾음.(qrf & torque & qddot)
4. viscoelastic(점탄성) model based controller 사용(Landing phase에서) → In order to absorb the vibration caused by a large contact impact→ 앞의 과정들로 나온 grf, torque, qddot을 모델에 맞게 modify

<Adabtable features>

• Jump motion in 3 phase →

1. launching phase
   • 이때, CoM & CAM 제어가 잘되어야 원하는 동작 가능.
   • Quasi-sliding mode Controller 사용
2. flight phase
3. landing phase

• Launching phase 순서 →는 부가설명

  • QSM(= quasi sliding mode controller중 하나)

    • CoM의 linear acceleration변화
    • centrodial dynamics & inverse dynamics
    • 만족하는 joint torque 찾기

  • Angular Momentum Control

    

    = x-axis CoP에 따라 y방면의 CAM이 어떻게 되는지.

• Quasi-sliding mode Controller

  • sliding mode에서 급격하게 상태 전환할때 발생하는 chattering 줄이려고 쓰는 제어기. ex) 제어 신호를 sigmoid 함수로 대체하거나 등. → 여기서는 CoM의 reference acceleration을 modify해서 내뱉음.
  • CoM traking controller → CoM trjectory 잘 따라가도록
  • CAM controller → generate reference CoP & coorperate with the centrodial dynamic control(CDC) and maintain CAM → 센트로이달 다이나믹스에 맞게 ZMP 어디 찍을지 알려주는 듯.