利用时空管实现规定时间到达-回避-停留任务的控制屏障函数
系统与控制
2025-03-12 v1 机器人学
系统与控制
摘要
规定时间到达-回避-停留（PT-RAS）规范在需要精确计时、状态约束和安全保证的应用中至关重要。虽然控制屏障函数（CBF）已成为一种有前景的方法，可为安全性提供形式化保证，但构建满足 PT-RAS 规范的 CBF 仍具挑战性。在本文中，我们提出了一种利用时空管（STT）框架为 PT-RAS 任务构建 CBF 的新方法。STT 框架允许对 CBF 进行系统性设计，以动态管理空间和时间约束，确保系统在实现预期时间目标的同时保持在安全操作包络内。所提方法通过两个案例研究进行了验证：使用高阶 CBF 的全向机器人时间运动规划和带障碍物的无人机时间航点导航。
引用
@article{arxiv.2503.08106,
title = {Control Barrier Functions for Prescribed-time Reach-Avoid-Stay Tasks using Spatiotemporal Tubes},
author = {Ratnangshu Das and Pranav Bakshi and Pushpak Jagtap},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.08106},
year = {2025}
}
备注
Accepted in ECC 2025