Abstract-Vi presenterar en ny metod för att planera fotsteg placeringar för en robot som går på ojämn terräng med hinder, med hjälp av en mixed-integer quadratical-constriced quadratic program (MIQCQP). Vår strategi är unik genom att den hanterar hinderundvikande, kinematisk räckvidd, och rotation av fotstegsplaceringar, som vanligtvis har krävt icke-konvexa begränsningar, i en enda blandad-integer optimering som effektivt kan lösas till sin globala optimal. Nåbarheten upprätthålls genom en konvex inre approximation av det tillgängliga utrymmet för robotens fötter. Rotation av fotsteg hanteras genom en bitvis linjär approximation av sinus och cosinus, utformad för att säkerställa att approximationen aldrig överskattar robotens räckvidd. Hinder undviks genom att miljön bryts ned i konvexa regioner med hinderfritt konfigurationsutrymme och genom att varje fotsteg tilldelas ett sådant säkert område. Vi demonstrerar denna teknik i enkla 2D- och 3D-miljöer och med verkliga miljöer som upplevs av en humanoid robot. Vi diskuterar också beräkningsprestanda för algoritmen, som för närvarande kan planera korta sekvenser av några steg i under en sekund eller längre sekvenser av 10-30 fotsteg i tiotals sekunder till minuter på vanlig bärbar dator hårdvara. Vår implementering finns i verktygslådan Drake MATLAB [1].
REF tar upp icke-konvexitet genom att dela upp miljön i en uppsättning konvexa regioner och approximera rotationen med hjälp av bitvis affina funktioner.
Footstep planning on uneven terrain with mixed-integer convex optimization
{'venue': '2014 IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots', 'journal': '2014 IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}