不确定性下去中心化多机器人视野连通性维护

本文提出一种新型去中心化控制方法，用于在存在高斯分布定位不确定性的情况下维持多机器人网络的视野连通性。与大多数现有研究不同，后者假设机器人拥有完美位置信息或对不确定性实施过于严格的刚性构型约束。本方法使机器人能在无界高斯似然分布下保持视野连通性，同时对原有机器人任务的干扰最小。通过一种运动协调框架实现，该框架联合优化现有视野连通性边集的保留与对原定任务相关控制器修订的控制，受制于安全约束及其对应的不确定性感知视野连通性控制约束组成。通过本文提出的概率视野连通性屏障证书(PrLOS-CBC)的新概念，用控制屏障函数表示两机器人之间的复合控制约束，显式刻画了确定性可接受控制空间。所得运动确保机器人团队以高概率维持视野连通性。进一步，本文提出完全去中心化算法，通过交错式复合约束指定与求解结果优化控制器实现运动协调框架的分解。我们的方法通过理论证明保证了最优性。仿真与实际实验结果表明了本方法的有效性。