基于度量时序逻辑的多旋翼无人机最优任务规划混合组合方法
机器人学
2019-09-20 v3 系统与控制
摘要
本文研究一种面向多旋翼无人机（UAV）最优任务规划的混合组合方法。我们考虑一个受限环境中两架四旋翼飞行器的时效性搜救场景。采用度量时序逻辑（MTL）形式化描述任务规范。为刻画无人机运行的各种模式，我们利用系统在不同工作点线性化动力学的混合模型。通过利用各类任务规范的不变性（即沿途安全与时序约束的相互独立，以及机器人的不同模式（即动力学）），我们将任务划分为若干子任务。对于每个子任务，我们将MTL公式转化为线性约束，并使用混合整数线性规划（MILP）求解器求解关联的最优控制问题以获得期望路径。完整路径由各个最优子路径组合构造。我们表明所得轨迹满足任务规范，且所提方法显著降低了问题的计算复杂度，使其可实时实现。
引用
@article{arxiv.1904.03830,
title = {A Hybrid Compositional Approach to Optimal Mission Planning for Multi-rotor UAVs using Metric Temporal Logic},
author = {Usman A. Fiaz and John S. Baras},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.03830},
year = {2019}
}
备注
8 pages, 5 figures, 1 table. Fixed typos, added new references