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多旋翼无人机集群的分散式时空轨迹规划

机器人学 2021-06-28 v2

摘要

具有分散结构的多旋翼无人机集群具备灵活性与鲁棒性的天然优势,而高效的时空轨迹规划仍具挑战。本报告引入分散式时空轨迹规划,将一种称为 MINCO 的良构轨迹表示应用于多智能体场景。我们的方法确保为每个智能体提供高质量的局部规划,同时满足来自集群协同或杂乱环境中安全要求的任意约束。随后,局部轨迹生成被表述为一个无约束优化问题,可在毫秒级高效求解。此外,设计了一种分散式异步机制来触发各智能体的局部规划。我们给出了一个系统性解决方案,并对细致的工程考量进行了详细描述。大量基准测试与室内外实验验证了其广泛适用性与高质量。我们的软件将开源以供社区参考。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.12481,
  title  = {Decentralized Spatial-Temporal Trajectory Planning for Multicopter Swarms},
  author = {Xin Zhou and Zhepei Wang and Xiangyong Wen and Jiangchao Zhu and Chao Xu and Fei Gao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.12481},
  year   = {2021}
}

备注

A technical report from FAST Lab, Zhejiang University. (v2 update: fixed a mistake in equation 6)