非完整移动机器人舒适且可定制运动规划的非线性约束优化框架——第二部分
机器人学
2013-05-23 v1 计算工程、金融与科学
数值分析
摘要
在本系列论文中，我们提出了一个运动规划框架，用于规划非完整移动机器人（如智能轮椅和自动驾驶汽车）的舒适且可定制的运动。在第一部分中，我们介绍了该框架的数学基础，其中我们将运动不适建模为加权代价泛函，并将舒适运动规划定义为一个非线性约束优化问题，即在给定适当边界条件和约束的情况下，计算使该不适最小化的轨迹。在本文中，我们使用协调有限元对无限维优化问题进行离散化。我们描述了用于处理不同类型边界条件的形函数，以及为获得稀疏 Hessian 矩阵而对未知量的选择。我们还详细描述了任何轨迹计算问题如何可能拥有无限多个局部最优解，以及我们处理这些解的方法。此外，由于这是一个非线性且受约束的问题，计算高质量的初始猜测对于高效求解至关重要。我们展示了如何计算它们。
引用
@article{arxiv.1305.5025,
title = {A Nonlinear Constrained Optimization Framework for Comfortable and Customizable Motion Planning of Nonholonomic Mobile Robots - Part II},
author = {Shilpa Gulati and Chetan Jhurani and Benjamin Kuipers},
journal= {arXiv preprint arXiv:1305.5025},
year = {2013}
}