基于 Bernstein 多项式变换求解最优轨迹生成问题的方法
机器人学
2020-10-21 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
本文提出一种用于自主系统操作轨迹生成的方法及开源实现 Bernstein/Bézier Optimal Trajectories (BeBOT)。所提方法基于轨迹生成问题的无限维最优控制公式。通过用 Bernstein 多项式逼近轨迹，这些问题可变换为非线性规划问题，进而使用现成求解器求解。Bernstein 多项式具备良好的几何性质，使轨迹规划器能沿飞行器轨迹高效评估并施加约束，包括最大速度与角速率、轨迹间及飞行器与障碍物间的最小距离。凭借这些性质，自主飞行器操作中通常施加的可行性与安全性约束可独立于多项式阶数得到强制与保证。因此，该轨迹生成算法能高效生成可行且无碰撞的轨迹，并可部署于复杂环境中的实时安全关键应用及多飞行器任务。
引用
@article{arxiv.2010.09992,
title = {Bernstein polynomial-based transcription method for solving optimal trajectory generation problems},
author = {Calvin Kielas-Jensen and Venanzio Cichella},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.09992},
year = {2020}
}
备注
16 pages, 17 figures, extended works of a conference paper published in IROS 2019