論文の概要: Stable Walking for Bipedal Locomotion under Foot-Slip via Virtual Nonholonomic Constraints

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.29050v1
• Date: Mon, 30 Mar 2026 22:38:45 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-01 15:25:02.888651
• Title: Stable Walking for Bipedal Locomotion under Foot-Slip via Virtual Nonholonomic Constraints
• Title（参考訳）: 仮想非ホロノミック拘束による二足歩行の安定歩行
• Authors: Leonardo Colombo, Álvaro Rodríguez Abella, Alexandre Anahory Simoes, Anthony Bloch,
• Abstract要約: 足のすべりは、低摩擦または不確実な地形における二足歩行の不安定性の主要な原因である。 仮想的な非ホロノミック制約を通したロコモーションモデルにスリップを明示的に組み込む制御フレームワークを提案する。 得られた閉ループ系は、連続的な揺動力学と離散的な衝撃事象を持つハイブリッド力学系として定式化される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 39.146761527401424
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Foot slip is a major source of instability in bipedal locomotion on low-friction or uncertain terrain. Standard control approaches typically assume no-slip contact and therefore degrade when slip occurs. We propose a control framework that explicitly incorporates slip into the locomotion model through virtual nonholonomic constraints, which regulate the tangential stance-foot velocity while remaining compatible with the virtual holonomic constraints used to generate the walking gait. The resulting closed-loop system is formulated as a hybrid dynamical system with continuous swing dynamics and discrete impact events. A nonlinear feedback law enforces both classes of constraints and yields a slip-compatible hybrid zero dynamics manifold for the reduced-order locomotion dynamics. Stability of periodic walking gaits is characterized through the associated Poincaré map, and numerical results illustrate stabilization under slip conditions.
• Abstract（参考訳）: 足のすべりは、低摩擦または不確実な地形における二足歩行の不安定性の主要な原因である。 標準的な制御手法は、通常、スリップの接触を前提とせず、スリップが発生すると劣化する。 本研究では,歩行歩行の生成に使用する仮想ホロノミック制約と互換性を維持しつつ,姿勢-足歩行速度を調節する仮想非ホロノミック制約により,移動モデルにスリップを明示的に組み込む制御フレームワークを提案する。 得られた閉ループ系は、連続的な揺動力学と離散的な衝撃事象を持つハイブリッド力学系として定式化される。 非線形フィードバック法則は、両方の制約のクラスを強制し、低次運動力学に対するスリップ互換なハイブリッド零動力学多様体を与える。 周期歩行歩行の安定性は、関連するポアンカレマップによって特徴づけられ、数値的な結果はスリップ条件下での安定化を示す。

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