Учебное пособие — Crocoddyl — Николя Мансар

Crocoddyl — это решатель задач оптимального управления, предназначенный для моделирования всего тела манипулятора и шагающих роботов. Он изначально построен на разделении между фронтендом (график стоимости и ограничений, интегрирование, вычисление функции и её производных) и бэкендом (численный решатель с ограничениями). Предлагая универсальный интерфейс, фронтенд в основном построен на основе библиотеки динамики твердых тел Pinocchio, что позволяет Crocoddyl эффективно вычислять стоимость, динамику и её производные, а также генерировать весь вычислительный конвейер с помощью кода. Для шагающих роботов контактные ограничения обрабатываются непосредственно внутри динамики робота и решаются с помощью оригинального алгоритма, что обеспечивает надежное и эффективное вычисление. Граф вычислений строится по принципу «сначала дискретизация, затем решение», что позволяет полностью разделить бэкенд и фронтенд. Предложено несколько решателей бэкенда, в основном реализующих вариации алгоритма DDP. Основной решатель DDP реализует стратегию многократной стрельбы и ограничения в виде прямоугольников. Мы выпускаем решатель на основе расширенного лагранжева алгоритма с ограничениями в виде равенств/неравенств, а также решатель, способный учитывать внешние параметры (такие как местоположение контакта, временные параметры или параметры совместного проектирования). Crocoddyl использовался для реализации онлайн-управления с прогнозированием модели всего тела с использованием низкоуровневого сервопривода крутящего момента на человекоподобных, манипуляторных и четвероногих роботах. Будут предложены рекомендации по воспроизведению контроллеров. Crocoddyl также является живым международным проектом, основанным на открытом исходном коде и лицензии BSD-3. В его разработке принимали участие ведущие специалисты из LAAS-CNRS, Inria Paris, Эдинбургского университета, Оксфордского университета, Трентского университета, Института Макса Планка и Нью-Йоркского университета. Мы будем рады помочь новым пользователям, и приветствуются любые предложения по улучшению.