面向安全碰撞处理的非线性模型预测控制策略：基于水下车臂系统
机器人学
2026-01-28 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
在水下环境中进行主动干预任务时，自动化车辆的应用仅刚刚成为活跃的研究领域。运行过程中，由于各种原因，该机器人可能会发现自己正 courses 碰撞其环境中的障碍物。在本文中，提出了一种针对水下车臂系统（UVMS）的切换非线性模型预测控制（NMPC）策略，以安全方式处理碰撞。当无法避免碰撞时，控制算法利用机械臂对障碍物施加压力，以此偏离碰撞。通过虚拟实验演示了该算法成功检测碰撞并能够在不损害车辆敏感区域的前提下，正确处理碰撞的能力。
引用
@article{arxiv.2601.18971,
title = {A Switching Nonlinear Model Predictive Control Strategy for Safe Collision Handling by an Underwater Vehicle-Manipulator System},
author = {Ioannis G. Polyzos and Konstantinos J. Kyriakopoulos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.18971},
year = {2026}
}
备注
This work has been submitted to the 2026 Mediterranean Conference on Control and Automation (MED) to be considered for publication. Figures and animations are available at https://zenodo.org/records/18357280