非完整地面机器人的无碰撞自主导航与编队构建
机器人学
2014-02-24 v1 最优化与控制
摘要
安全导航算法的主要目标是引导物体从当前位置移动到目标位置，同时避免与沿途障碍物发生任何碰撞，而适当的避障策略是确保动态环境中安全导航任务的关键因素。本报告提出了三种用于动态环境安全导航的避障策略。生物启发导航算法 (BINA) 在避障时间方面效率较高。基于等距的导航算法 (ENA) 能够在不确定的动态环境中完成导航任务。基于集成环境表示的导航算法 (NAIER) 允许物体以类人的方式在未知的动态环境中寻找穿过障碍物的安全路径。广泛的仿真结果以及真实非完整移动机器人的实验证实了所提导航算法的性能和特征。这些算法已在两个真实控制系统上实现：智能轮椅和机器人病床。所提算法在 SAM 和 Flexbed 上的表现证明了它们在复杂实时场景中完成导航任务的能力。所提算法易于实时实现且成本效益高。本文还介绍了关于网络化多机器人编队构建算法的额外研究。针对一组随机位置物体的编队构建，提出了一种构造性且易于实现的分散控制方法。此外，还解决了具有匿名物体的编队构建问题。这种随机分散导航算法以概率 1 收敛到期望构型。
引用
@article{arxiv.1402.5188,
title = {Collision free autonomous navigation and formation building for non-holonomic ground robots},
author = {Chao Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.5188},
year = {2014}
}