基于缓冲不确定性感知 Voronoi 单元的去中心化概率多机器人避碰
机器人学
2022-01-12 v1
摘要
在本文中,我们提出一种用于多机器人系统的去中心化、无通信的避碰方法,该方法同时考虑机器人定位与感知不确定性。该方法依赖于为每个机器人在其他机器人与环境静态障碍物间导航时计算不确定性感知安全区域,其假设不确定性服从高斯分布。具体而言,在每时间步,我们针对每个机器人,在给定碰撞概率阈值下构造机会约束的缓冲不确定性感知 Voronoi 单元(B-UAVC)。通过将每个机器人的运动约束在其对应的 B-UAVC 内,即机器人与障碍物间碰撞概率低于指定阈值,实现概率避碰。所提方法去中心化、无通信、随机器人数量可扩展,并对机器人定位与感知不确定性具有鲁棒性。我们将该方法应用于单积分器、双积分器、差速驱动机器人以及具有一般非线性动力学的机器人。通过地面车辆、四旋翼及异构机器人团队的广泛仿真与实验,对所提方法进行分析与验证。
引用
@article{arxiv.2201.04012,
title = {Decentralized Probabilistic Multi-Robot Collision Avoidance Using Buffered Uncertainty-Aware Voronoi Cells},
author = {Hai Zhu and Bruno Brito and Javier Alonso-Mora},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.04012},
year = {2022}
}
备注
Autonomous Robots