面向受限探测范围的多无人机队伍的去中心化非线性模型预测控制碰撞安全避让
机器人学
2024-09-27 v1 多智能体系统
摘要
多无人机系统在去中心化控制方面面临诸多挑战，尤其是在受限的感知和通信条件下的安全与协调。现有方法利用控制屏障函数（CBFs）提供安全保证，但常常忽略作动约束和受限探测范围。为此，我们提出一种 novel 的去中心化非线性模型预测控制（NMPC），将指数型CBF（ECBFs）集成以增强多无人机系统的安全性和最优性。我们提供了维持ECBFs安全保证的保守和实用的最小范围界。我们通过大量仿真（最多10架无人机和20个障碍物）以及3架无人机的实际实验验证了所述方法。结果表明，所提出的框架在真实场景中有效，凸显了其可靠无人机队伍运行的潜力。
引用
@article{arxiv.2409.17379,
title = {Decentralized Nonlinear Model Predictive Control for Safe Collision Avoidance in Quadrotor Teams with Limited Detection Range},
author = {Manohari Goarin and Guanrui Li and Alessandro Saviolo and Giuseppe Loianno},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.17379},
year = {2024}
}
备注
7 pages, 5 figures, Submitted to the IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) 2025