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DCAD:面向敏捷四旋翼 swarm 的带动力学约束去中心化避撞

机器人学 2019-12-03 v2

摘要

我们提出一种新颖的去中心化碰撞避免算法,用于在布满静态与动态障碍的密集环境中导航四旋翼 swarm。我们的算法基于最优互易碰撞避免(ORCA)概念,并利用基于平坦性的模型预测控制(MPC)为每个四旋翼生成局部无碰撞轨迹。我们对四旋翼的非线性动力学进行前馈线性化,并随后在我们的 MPC 框架中使用该线性化模型。我们的方法具有下洗感知能力,计算出安全轨迹以避免四旋翼在近距离机动时进入彼此的下洗区域。此外,我们使用卡尔曼滤波来考虑感知位置与速度数据中的不确定性。我们与其他最先进方法评估了算法性能,并证明了其在生成轨迹平滑度与高速机动中更低碰撞概率方面的优越性能。

关键词

引用

@article{arxiv.1909.03961,
  title  = {DCAD: Decentralized Collision Avoidance with Dynamics Constraints for Agile Quadrotor Swarms},
  author = {Senthil Hariharan Arul and Dinesh Manocha},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1909.03961},
  year   = {2019}
}

备注

10 pages