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Constrained Analytical Trajectory Filter for stabilizing humanoid robot motions

机译：约束分析轨迹滤波器，用于稳定人形机器人的运动

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Mimicking human motion with a humanoid robot is essential for allowing humanoid robots to be used in service applications. Simply creating motions without considerations for balance and stability or directly copying motion from a human using motion capture and implementing it on a humanoid robot may not be successful because of the difference in physical properties between the human and the humanoid robot, which may cause instability and make it fall. Using the Zero Moment Point as the stability criteria, this work proposes a Constrained Analytical Trajectory Filter as part of an Analytical Motion Filter, which stabilizes a reference motion that can come from human motion capture data, kinematic synthesis, or animation software. The resulting solutions used in the Constrained Analytical Trajectory Filter provide insight into the complex interactions of motion and stability. The solutions were verified in simulation and with hardware, showing that the analytical filter can be successfully applied for stabilizing reference motions for humanoid robots which may be unstable otherwise.
机译：使用类人机器人来模仿人的动作对于允许类人机器人用于服务应用至关重要。简单地创建运动而不考虑平衡和稳定性，或者使用运动捕捉直接复制人类的运动并在类人机器人上实施该运动可能不会成功，因为人与类人机器人之间的物理属性不同，这可能会导致不稳定和使它跌倒。使用零力矩点作为稳定性标准，这项工作提出了一个约束分析轨迹过滤器作为分析运动过滤器的一部分，该过滤器稳定了可能来自人类运动捕获数据，运动学合成或动画软件的参考运动。约束分析轨迹过滤器中使用的最终解决方案可洞悉运动与稳定性之间的复杂相互作用。该解决方案已通过仿真和硬件验证，表明分析滤波器可以成功地用于稳定人形机器人的参考运动，否则该人形机器人可能会变得不稳定。

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