基于机载传感相对定位的物理四旋翼直升机三维互惠避撞

本文介绍了在真实四旋翼直升机上实现的三维互惠避撞系统，其中每架四旋翼直升机使用机载摄像头感知其他四旋翼直升机的相对位置和速度。我们表明，使用我们的方法，四旋翼直升机能够在无 GPS 和无动作捕捉的环境中成功避免成对碰撞，无需四旋翼直升机之间的通信，甚至当人类操作员故意试图诱发碰撞时也能避免。据我们所知，这是首次在每个智能体使用机载传感器独立观察其他智能体的真实机器人上成功实现互惠避撞。我们从理论上分析了避撞算法对真实机器人使用中违反假设的响应。我们对实验结果进行了定量分析。一个特别引人注目的观察结果是，四旋翼直升机有时会表现出“互惠舞蹈”行为，这也观察到于人类在受限环境中彼此经过时。这似乎是传感不确定性的结果，导致涉及的两个机器人对相对位置和速度具有不同的信念，从而选择同一侧通过。