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APACE:面向四旋翼飞行的敏捷且感知感知的轨迹生成

机器人学 2024-03-14 v1

摘要

各种感知感知规划方法试图提高机动过程中的状态估计精度,但帧间特征可匹配性这一影响估计精度的关键因素却常被忽视。在本文中,我们提出了 APACE,一个面向四旋翼激进飞行的敏捷且感知感知的轨迹生成框架,该框架在轨迹规划中考虑了特征可匹配性。我们旨在生成一条感知感知的轨迹,在满足平滑性、安全性、敏捷性和四旋翼动力学约束的同时,降低基于视觉的估计器的误差。感知目标通过最大化共视特征数量并确保足够小的视差角来实现。此外,我们提出了一个可微分且精确的可见性模型,该模型允许对轨迹规划问题进行分解以实现高效的优化求解。通过在逼真模拟器和真实世界实验中进行的验证,我们证明我们的方法生成的轨迹显著提高了状态估计精度,均方根误差(RMSE)降低幅度高达一个数量级。源代码将予以发布以惠及社区。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.08365,
  title  = {APACE: Agile and Perception-Aware Trajectory Generation for Quadrotor Flights},
  author = {Xinyi Chen and Yichen Zhang and Boyu Zhou and Shaojie Shen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.08365},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted by ICRA2024