加速度驱动多机器人系统轨迹跟踪中的碰撞风险量化与冲突消解
机器人学
2025-01-08 v1
摘要
多机器人系统中的核心挑战之一,是在保证安全的同时兼顾精度与效率。已有方法无法严格保证任意数量机器人的无碰撞,或所得结果过于保守。同时,避障轨迹的平滑性也需进一步优化。本文针对任意规模的机器人团队,提出一种加速度驱动的同步避障与轨迹跟踪方法,提供一种非保守的避障策略,并给出死锁消解方案。我们提出两种死锁消解方式:其一是在轨迹跟踪模块的误差函数中引入辅助速度向量,并证明其不影响跟踪误差的全局收敛性。此外,与传统方法在死锁发生后再处理冲突不同,我们的决策机制可避免近零速度的出现,在拥挤环境中更为安全、高效。大量对比实验表明,在大规模机器人系统中部署时,所提方法优于现有研究,且具有极小的侵入性。
引用
@article{arxiv.2501.03585,
title = {Collision Risk Quantification and Conflict Resolution in Trajectory Tracking for Acceleration-Actuated Multi-Robot Systems},
author = {Xiaoxiao Li and Zhirui Sun and Mansha Zheng and Hongpeng Wang and Shuai Li and Jiankun Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.03585},
year = {2025}
}