論文の概要: ElastiQP: An Always-Feasible QP Solver for Constrained Robot Control
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.19080v1
- Date: Wed, 16 Sep 2026 17:22:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-20 08:55:53.917164
- Title: ElastiQP: An Always-Feasible QP Solver for Constrained Robot Control
- Title(参考訳): ElastiQP:制約ロボット制御のための常時対応QPソルバー
- Abstract要約: ElastiQPは、任意の不等式制約を、厳密かつ制約単位のl1ペナルティで緩和し、等式制約(力学)を厳格に保ちながら緩和する、修正されたデュアルアクティブセットQPソルバである。
実現不可能な問題に関して、ElastiQPはこれらを優雅に処理し、矛盾する不等式に厳密に違反を埋め合わせ、最適な代替解法よりも最大40倍高速な解を返す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 27.66652927714864
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: As robot capabilities increase, quadratic programming (QP)-based controllers must account for a similarly increasing number of constraints to ensure safe, reliable operation. Yet, with each added constraint, this introduces more chances of momentary conflict: in which case, a QP solver that returns an "infeasible" status leaves the controller with nothing to execute. To address this, we introduce ElastiQP, a modified dual active-set QP solver that relaxes every inequality constraint with an exact, per-constraint l1 penalty while keeping equality constraints (dynamics) hard. Notably, ElastiQP does so by folding the slack variables into the solver analytically, maintaining a constant size of the condensed linear system. On a suite of robot control benchmarks, ElastiQP achieves microsecond-level performance, matching or outperforming leading modern solvers on feasible problems. On infeasible problems, ElastiQP handles these gracefully, confining violations to strictly the conflicting inequality terms, returning a usable solution up to 40x faster than the best alternative solvers. ElastiQP is available as an open-source C++ header-only library, with Python and JAX interfaces, at https://github.com/StanfordASL/elastiqp.
- Abstract(参考訳): ロボットの能力が増大するにつれて、2次プログラミング(QP)ベースのコントローラは、安全で信頼性の高い操作を保証するために、同様に多くの制約を考慮しなければならない。
状態を返すQPソルバは、何も実行せずにコントローラを離れる。
この問題に対処するため、ElastiQPを導入し、同値制約(力学)を厳格に保ちながら、全ての不等式制約を正確に1対1のペナルティで緩和する。
特に、ElastiQP はスラック変数を解析的に分解器に折り畳み、凝縮線形系の定数サイズを維持する。
ロボット制御ベンチマークのスイートでは、ElastiQPはマイクロ秒レベルのパフォーマンス、マッチングや性能向上を実現している。
実現不可能な問題に関して、ElastiQPはこれらを優雅に処理し、矛盾する不等式に厳密に違反を埋め合わせ、最適な代替解法よりも最大40倍高速な解を返す。
ElastiQPはオープンソースのC++ヘッダのみのライブラリで、PythonとJAXのインターフェイスがhttps://github.com/StanfordASL/elastiqp.comにある。
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