論文の概要: Mobile Pedipulation for Object Sliding via Hierarchical Control on a Wheeled Bipedal Robot

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.19233v1
• Date: Wed, 17 Jun 2026 16:09:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-18 17:16:51.260471
• Title: Mobile Pedipulation for Object Sliding via Hierarchical Control on a Wheeled Bipedal Robot
• Title（参考訳）: 車輪付き二足歩行ロボットの階層制御による物体すべりの移動ペディピュレーション
• Authors: Yue Qin, Yulun Zhuang, Zelin Shen, Yanran Ding,
• Abstract要約: 本稿では、車輪付き二足歩行ロボットが車輪付き脚で物体のすべり作業を行うことを可能にする階層型制御フレームワークを提案する。 提案手法は, 非線形モデル予測制御器 (NMPC) を低次3次元剛体に基づいて定式化する。 軌道最適化に基づくロボット物体運動プランナを開発し, 接地物体接触における棒-すべり遷移を含む基準運動を生成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.584747732103647
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In this letter, we present a hierarchical control framework that enables wheeled bipedal robots to perform planar object sliding tasks with their wheeled legs. The proposed approach formulates a nonlinear model predictive controller (NMPC) based on a reduced-order three rigid bodies (TRB) dynamical model that explicitly accounts for the hip roll degree of freedom and multiple wheel-environment contact modes, which is essential for lateral stepping and pedipulation tasks. Within this framework, the NMPC simultaneously regulates robot locomotion and interaction forces, allowing the robot to stably execute both rolling and object manipulation behaviors. A trajectory-optimization-based robot-object motion planner is developed to generate reference motions that incorporate stick-slip transitions in ground-object contact. Two representative pedipulation motions, namely scooting and lateral sliding, are validated through real-world hardware experiments, in which the robot successfully retrieves a 1 kg object from under a desk and slides a 4 kg object over a distance of 0.228 m via scooting.
• Abstract（参考訳）: 本稿では、車輪付き二足歩行ロボットが、車輪付き脚で平面的物体滑走タスクを実行できる階層型制御フレームワークを提案する。 提案手法は,3次元剛体(TRB)力学モデルに基づく非線形モデル予測制御系 (NMPC) を定式化した。 このフレームワーク内では、NMPCはロボットの移動と相互作用の力を同時に調整し、ロボットはローリングとオブジェクト操作の両方を安定して実行することができる。 軌道最適化に基づくロボット物体運動プランナを開発し, 接地物体接触における棒-すべり遷移を含む基準運動を生成する。 実際のハードウェア実験により、ロボットは机の下から1kgの物体を回収し、4kgの物体をスクーティングを介して0.228mの距離でスライドさせる。

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