Model Predictive Path Integral (MPPI) control is widely used in manipulation for its gradient-free, parallel handling of non-convex costs. Manipulation tasks, however, often impose constraints that hold throughout the motion: a closed kinematic chain that two grasping arms keep exactly, or joint limits and obstacle clearances that are never crossed. MPPI handles such constraints only through the cost, as soft penalties that hold approximately and fail under a strong task cost. To address this, we propose Projection-Retraction MPPI (PR-MPPI), which enforces the constraints inside the sampled dynamics. At every rollout step, the sampled velocity is projected to satisfy both constraint types: the equality restricts it to a subspace, and each inequality to a half-space within that subspace, so inequality handling never breaks the equality. This projection, however, satisfies the constraints only to first order, and a finite step leaves a small drift off the equality. Therefore, we retract the returned command back onto the constraint to numerical tolerance and independent of task weighting. We validate PR-MPPI on 14-DoF dual-arm systems. In simulation, the returned commands satisfy the closed-chain equality to numerical tolerance through a joint-limit stress test and randomized obstacle avoidance. On real hardware, the arms of a Unitree H1-2 humanoid reactively avoid a moving obstacle. Code and experiment videos are available at https://rcilab.github.io/prmppi.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【Manning新书】MLOps工程规模化,344页pdf
专知
24+阅读 · 2022年5月4日
谷歌EfficientNet缩放模型,PyTorch实现登热榜
机器学习算法与Python学习
11+阅读 · 2019年6月4日
基于 Carsim 2016 和 Simulink的无人车运动控制联合仿真(四)
Pupy – 全平台远程控制工具
黑白之道
43+阅读 · 2019年4月26日
【PHM】NIST:PHM制造工艺流程技术和指标路线图
产业智能官
11+阅读 · 2019年1月13日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关主题
最新内容
俄罗斯如何拦截乌克兰无人机与巡航导弹
专知会员服务
8+阅读 · 10月15日
《武器-目标分配问题:精确与近似求解算法》
专知会员服务
10+阅读 · 10月15日
综述|谁来改进机器人?迈向物理递归自我改进
专知会员服务
10+阅读 · 10月14日
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
10+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
14+阅读 · 10月13日
相关VIP内容
相关资讯
【Manning新书】MLOps工程规模化,344页pdf
专知
24+阅读 · 2022年5月4日
谷歌EfficientNet缩放模型,PyTorch实现登热榜
机器学习算法与Python学习
11+阅读 · 2019年6月4日
基于 Carsim 2016 和 Simulink的无人车运动控制联合仿真(四)
Pupy – 全平台远程控制工具
黑白之道
43+阅读 · 2019年4月26日
【PHM】NIST:PHM制造工艺流程技术和指标路线图
产业智能官
11+阅读 · 2019年1月13日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员