- 现有**离散时间关节加速度约束(discrete-time joint acceleration constraints)** 广泛应用于强制执行位置和速度限制
- 但在**电压受限电动执行器(voltage-constrained electric actuators)** 下,运动学上可接受的加速度可能物理上不可实现,导致执行层面抽象缺失
- 这种缺失造成实际执行中加速度指令无法被精确跟踪,引发约束振荡和执行不一致
- 提出**电压可实现加速度(Voltage-Realizable Acceleration, VRA)**,一种关节级加速度接口
- 通过将命令加速度限制在**电压可实现约束(voltage-realizable constraints)** 内,将运动学加速度与电压受限执行器物理特性联系起来
- 在电动执行器和轮腿四足机器人上进行硬件实验验证
- **首次建立物理可行性桥接**:将运动学加速度约束与电压受限执行器物理直接关联,填补了运动规划与低层执行之间的抽象鸿沟
- **约束驱动设计**:不采用复杂动力学模型,而是通过限制加速度至电压可实现范围内,从根本上消除不可实现指令
- **实验验证全面**:在真实电动执行器和**轮腿四足机器人(wheel-legged quadruped)** 上证明VRA能去除不可实现加速度、恢复近约束执行并减少振荡
- 为**电压受限执行器(voltage-constrained actuation)** 系统提供了一种新的加速度接口设计范式,提升了指令可执行性
- 显著改善了约束附近的控制质量:**一致近约束执行(consistent near-constraint execution)** 和**约束振荡抑制**
- 成果可推广至各类电动执行器驱动的机器人,增强运动安全性与鲁棒性