基于分离超平面的通用椭球体无碰撞控制屏障函数
机器人学
2025-07-28 v2 系统与控制
系统与控制
摘要
本文提出了一种基于控制屏障函数（CBF）和分离超平面的通用椭球体碰撞避免新方法。首先，利用对偶锥的概念解析推导出通用椭球体的无碰撞条件。通过将分离超平面扩展为受控对象的系统动力学，将这些条件融入 CBF 框架，从而实现高效可靠的碰撞避免。所提出的无碰撞 CBF 的有效性得到了严格证明，确保了其在强制执行安全约束方面的有效性。该方法仅需单层优化，与现有最优方法相比，显著减少了计算时间。数值仿真和真实世界实验证明了所提算法的有效性和实用性。
引用
@article{arxiv.2505.20847,
title = {Collision-free Control Barrier Functions for General Ellipsoids via Separating Hyperplane},
author = {Zeming Wu and Lu Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.20847},
year = {2025}
}