圖11.左圖：HEAP使用步行步態將其旋轉90度。 初始和最終姿勢顯示為不透明，而中間的姿勢顯示為透明。 箭頭顯示轉向。 右圖：旋轉運動的快照。 請注意機器如何使用機械臂作為配重來保持平衡。
論文英文題目： Whole-Body Motion Planning for Walking Excavators
論文中譯題目：行走挖掘機的全身運動規劃
來源：機器人領域頂級會議-The 2019 IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems （IROS 2019）
作者：Edo Jelavic and Marco Hutter
編譯：孫逸龍，管淑萍，劉博藝，農業機器人組
英文摘要：This article presents a trajectory planning frame-work for all-terrain vehicles with legs and wheels such as walk-ing excavators. Our formulation takes into account the wholebody of the robot while computing the plans for locomotion.Hence, we can produce motion plans over the rough terrain that would be hard to plan without considering all Degrees of Freedom (DoF) simultaneously. Our planner can also optimizeover the contact schedule for all limbs, thereby finding thefeasible motions even for the infeasible initial contact schedule.Furthermore, we introduce a novel formulation of the supportarea constraint. We generate plans for a Menzi Muck M545,a 31 DoF walking excavator with five limbs: four wheeled legsand an arm. We show motion plans for traversing a variety ofterrains that require whole-body planning. To the best of ourknowledge, this is the first work that addresses motion planningin rough terrain for vehicles with legs and wheels.
中譯摘要：本文提出了一種具有腳和輪的全地形車輛（例如步行式挖掘機）的軌跡規劃框架。 我們的公式在計算運動計劃時會考慮機器人的整個身體，因此，我們可以在不考慮所有自由度（DoF）的情況下在難以規劃的崎嶇地形上運動。計劃者還可以優化所有肢體的接觸時間表，從而即使對於不可行的初始接觸時間表也可以找到可行的運動。此外，我們還介紹了支持區域約束的新公式。 我們為Menzi Muck M545（一種31自由度行走的挖掘機，有五個肢體：四個輪腿和一個手臂）制定了計劃。 我們展示了遍歷需要整體規劃的各種地形的運動計劃。 總而言之，這是第一項針對具有腿部和車輪的車輛在崎嶇地形中進行運動計劃的工作。
核心內容：
圖四. 輪子左側：用於HEAP計劃的座標系。 每個肢體都有與最終執行者（EE）相連的座標系。 挖掘機的支腿用縮寫表示，LF代表左前支腿，RH代表右後支腿等。x軸顯示為紅色，y軸顯示為綠色，z軸顯示為藍色。輪子中部：表示鏟子接觸座標系的原點。 座標系的x，y，z軸分別用表示。 鏟子定位約束強制向量與法向向量n平行。 右圖：在車輪中心，是旋轉軸。是第i個車輪的接觸點。 出於建模目的，我們使用薄輪模型。
註釋：EE=End-Effector
主要實驗情況：
圖六. 子圖一 顯示了HEAP在（0,0）到（10,10）的對角線上重新定位。子圖2a-2d顯示了HEAP執行尖點以到達左側5 m的姿勢。我們不對最終的EE配置施加任何約束。 藍線顯示了CoM軌跡。
圖七. 從左到右：HEAP使用步態步態跨過3m的間隙。 座標框標記目標位置。 手臂最初朝前，但必須轉回以成功越過間隙。 這種行為可以在中間的圖中看到。 HEAP將手臂旋轉180度，以在間隙的左側建立接觸，因此能夠向右側邁進。
圖八：從左到右：HEAP使用步態步伐在1m 長的障礙物上攀爬。 機器表現出與間隙相同的性能。
圖11.左圖：HEAP使用步行步態將其旋轉90度。 初始和最終姿勢顯示為不透明，而中間的姿勢顯示為透明。 箭頭顯示轉向。 右圖：旋轉運動的快照。 請注意機器如何使用機械臂作為配重來保持平衡。
原文鏈接：https://pan.baidu.com/s/141uN9W3LqbqqQd3KpzaRGQ
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