arXiv:2504.11748cs.RO2025-04

用内部摆锤控制单自由度机器人转向,无需复杂结构。

Steerable rolling of a 1-DoF robot using an internal pendulum

  • 仅靠内部摆锤运动实现转向,机械结构极简。
  • 通过强化学习训练策略,在仿真中完成矩形轨迹。
  • 适合大规模或微型化生产,兼具可扩展性与低功耗。

我们提出ROCK(Rolling One-motor Controlled rocK),一种由圆形外壳和内部摆锤组成的单自由度机器人。不均匀的外壳表面使仅通过摆锤运动即可实现转向,从而实现机械结构极简的设计,具有向大规模或微小型规模扩展的可行性。我们在仿真中使用强化学习训练控制策略,并成功将其部署到实际机器人上,完成了矩形轨迹运动。

原文摘要 · Abstract (English)

We present ROCK (Rolling One-motor Controlled rocK), a 1 degree-of-freedom robot consisting of a round shell and an internal pendulum. An uneven shell surface enables steering by using only the movement of the pendulum, allowing for mechanically simple designs that may be feasible to scale to large quantities or small sizes. We train a control policy using reinforcement learning in simulation and deploy it onto the robot to complete a rectangular trajectory.

机器人控制强化学习机械设计

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