无距离信息的仿生碰撞避免
机器人学
2021-03-24 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
生物学证据表明，动物能够在不使用深度信息的情况下，仅依靠迫近刺激来躲避迫近的碰撞。在机器人学中，非合作车辆间的碰撞避免需要测量到障碍物的相对距离。小型、低成本移动机器人与无人机(UAVs)可能无法搭载测距传感器，如LIDARS与深度相机。我们提出一种适用于在二维平面中运动的类独轮车车辆的控制框架，可实现碰撞避免。该控制策略受无脊椎动物对迫近障碍物反应的启发，仅依赖视线(LOS)角、LOS角速率和碰撞时间作为反馈。这些量可由移动机器人搭载的单目相机视觉系统轻易估计。所提出的避免律指挥航向角以规避位置未知的动障碍物，而速度控制器则作为自由度以完成其他任务目标。我们提供了理论保证，表明无论外生跟踪控制器如何，车辆与障碍物之间的最小间隔都能得到保证。
引用
@article{arxiv.2103.12239,
title = {Biologically Inspired Collision Avoidance Without Distance Information},
author = {Thiago Marinho and Massi Amrouche and Dusan Stipanovic and Venanzio Cichella and Naira Hovakimyan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.12239},
year = {2021}
}