接触估计

判断足式机器人每只脚此刻是踩在地上，还是悬在空中。

接触估计是足式机器人状态估计中的一个子问题：每个控制周期判断各条腿是否触地，常输出一个接触概率。做法大致有几类：读足底力传感器并设阈值；用关节力矩和动力学模型反推地面反作用力；结合步态相位、足端高度做概率融合；或像 Lin 等人（CoRL 2021）那样，用神经网络从关节编码器、IMU（惯性测量单元）等本体感知数据学出触地事件，不需要额外的接触传感器。下游模块都依赖这个判断：腿式里程计假设触地的脚不动，以此反推机身速度，判错就会漂移；控制器也要据此切换支撑相和摆动相。

例子四足机器人在碎石上小跑时，如果把一只正在打滑的脚判成「稳定触地」，基于不变扩展卡尔曼滤波的腿式里程计就会把打滑误当成机身移动，位置估计随之漂走。

也叫

触地检测、足端接触估计、Foot Contact Estimation

相关

腿式里程计、不变扩展卡尔曼滤波、状态估计、足底力传感器、学习型状态估计器、支撑相 / 摆动相

来源

Legged Robot State Estimation using Invariant Kalman Filtering and Learned Contact Events (arXiv 2106.15713, CoRL 2021)