基于视觉的遥控操作在网络延迟下的非线性性能退化
机器人学
2026-03-10 v1
摘要
遥控操作正越来越多地被采用作为自动驾驶车辆的关键后备方案。然而，网络延迟对基于视觉的、感知驱动的控制影响仍不充分地被研究。本文研究了在摄像头-based 车道保持控制下，随网络延迟变化的闭环稳定性非线性退化。为开展此项研究，我们开发了 Latency-Aware Vision Teleoperation testbed (LAVT)，一个面向研究的 ROS 2 框架，使我们能够进行精确的分布式单向延迟测量和可复现的延迟注入。使用 LAVT，我们在多样化道路几何条件下进行了 180 次闭环实验。我们的发现表明，在 150 毫秒到 225 毫秒的单向感知延迟之间，稳定性急剧下降，其中路线完成率从 100% 下降到 50% 以下，伴随振荡不稳定和相位滞后效应的出现。我们进一步演示了额外的控制通道延迟会复合这些效应，即使在恒定的视觉延迟下也显著加速系统故障。通过结合这一系统性经验表征和 LAVT testbed 本工作提供了感知驱动不稳定的定量见解，并为未来的延迟补偿和预测控制策略建立了可复现的基准。项目页面、补充视频和代码均可在 https://bimilab.github.io/paper-LAVT 提供。
引用
@article{arxiv.2603.06850,
title = {Nonlinear Performance Degradation of Vision-Based Teleoperation under Network Latency},
author = {Aws Khalil and Jaerock Kwon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.06850},
year = {2026}
}