論文の概要: FT-WBC: Learning Fault-Tolerant Whole-Body Control for Legged Loco-Manipulation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.24466v1
- Date: Tue, 23 Jun 2026 11:58:45 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-24 22:16:48.934874
- Title: FT-WBC: Learning Fault-Tolerant Whole-Body Control for Legged Loco-Manipulation
- Title（参考訳）: FT-WBC:Legged Loco-Manipulationのためのフォールトトレラント全体制御学習
- Authors: Yudong Zhong, Pengfei Mai, Sikai Guo, Jiahang Cao, Zhihai Bi, Qiuyue Liu, Ziyan Feng, Jinni Zhou, Jun Ma,
- Abstract要約: 脚のあるマニピュレータは、脚のあるプラットフォームとロボットアームの操作能力を組み合わせる。
アームによって誘導されるセンター・オブ・マスのシフトとダイナミックな障害により、システムはアクチュエータの故障下で不安定になりやすい。
アクチュエータ故障下での足関節マニピュレータの頑健な全身制御のための耐故障性ロコマニピュレーションフレームワークFT-WBCを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.903921631196607
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Legged manipulators combine the mobility of legged platforms with the manipulation capability of robotic arms. However, arm-induced Center-of-Mass shifts and dynamic disturbances make the system more prone to instability under actuator failures, potentially leading to falls, task failures, or safety risks. Existing fault-tolerant control methods mainly focus on locomotion alone, leaving the coupled problem of whole-body stability and arm reachability in fault-tolerant loco-manipulation largely unaddressed. To bridge this gap, we propose FT-WBC, a fault-tolerant loco-manipulation framework for robust whole-body control of legged manipulators under actuator failures. FT-WBC adopts a decoupled upper- and lower-body policy architecture and introduces two key modules: a Fault Estimator (FE) and a Posture Adaptation Module (PAM). The FE predicts faulty joints from lower-body proprioceptive histories, while the PAM uses this fault information to adapt the base posture plan generated by the arm policy, converting potentially unstable posture requests into safe and executable base posture commands. Through this fault-aware posture adaptation mechanism, FT-WBC synthesizes compensatory gaits under actuator failures and preserves as much arm workspace as possible while maintaining whole-body stability. Simulation and real-world experiments show that FT-WBC significantly improves survival rate and workspace under weakening or locked failures, and transfers zero-shot to a real legged manipulator in the real world.
- Abstract（参考訳）: 脚のあるマニピュレータは、脚のあるプラットフォームとロボットアームの操作能力を組み合わせる。
しかし、アームによって引き起こされたセンター・オブ・マスのシフトとダイナミックな障害により、システムはアクチュエータの故障下で不安定になりやすくなり、転倒やタスクの失敗、安全リスクにつながる可能性がある。
既存の耐故障制御法は主に移動のみに重点を置いており、耐故障性制御における全身安定性と腕の到達性の複合問題は、ほとんど未適応である。
このギャップを埋めるため,アクチュエータ故障下での足関節マニピュレータの堅牢な全身制御のためのフォールトトレラントなロコマニピュレーションフレームワークFT-WBCを提案する。
FT-WBCは、分離された上体と下体のポリシーアーキテクチャを採用し、Fault Estimator (FE)とPosture Adaptation Module (PAM)という2つの重要なモジュールを導入した。
FEは、下半身の受容履歴から欠陥のある関節を予測し、PAMは、この欠陥情報を使用して、腕のポリシーによって生成された基本的な姿勢計画に適応し、潜在的に不安定な姿勢要求を安全かつ実行可能な基地姿勢コマンドに変換する。
この故障認識姿勢適応機構を通じて、FT-WBCはアクチュエータ故障時の補償歩行を合成し、全身安定性を維持しながら可能な限り多くのアームワークスペースを保持する。
シミュレーションと実世界の実験により、FT-WBCは生存率と作業空間を弱体化またはロックされた故障下で著しく改善し、実世界の実脚マニピュレータにゼロショットを転送することを示した。
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