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Whole-Body Control

全身制御 / WBC

ヒューマノイド・四足の全関節を最適化問題として一体で解く制御手法。 接触・バランス・タスクを同時最適化する。

Whole-Body Control (WBC / 全身制御) は、 ヒューマノイドや四足ロボットの 全関節 を、 1 つの最適化問題 (QP / OCP) として一体で解く制御手法。 各関節を別々に PID で動かす階層制御に比べ、 接触力・バランス・タスク (物を持つ・歩く) を同時最適化できる。

数式の枠組み

  • 状態: 関節角度・速度・接触状態
  • 目的: タスク (位置追従)・バランス・関節リミットへの距離 を 重み付き最小化
  • 制約: 動力学・接触摩擦・トルクリミット

実例

  • ANYmal / Spot の歩行制御の中核
  • Atlas のパルクール演算 (TRI 共著の論文では LBM と組合せ)
  • ヒューマノイド全身姿勢制御を MPC + WBC の階層で解く構成が普及