基于可微优化的时变控制屏障函数用于动态障碍物规避
机器人学
2024-01-25 v3
摘要
控制屏障函数（CBFs）为安全控制综合提供了一种简单而有效的方法。最近，已有研究使用基于可微优化（diffOpt）的方法系统性地构建用于几何形状间静态障碍物规避任务的 CBFs。在这项工作中，我们将 diffOpt CBFs 的应用扩展到执行动态障碍物规避任务。我们表明，通过使用时变 CBF（TVCBF）公式，我们可以对动态几何障碍物进行障碍物规避。此外，我们展示了如何将 TVCBF 约束扩展以考虑测量噪声和驱动限制。为证明我们所提方法的有效性，我们首先在模拟的动态障碍物规避任务上将其性能与基于模型预测控制的方法和基于圆形 CBF 的方法进行比较。然后，我们使用 7 自由度 Franka Research 3 机械臂在实验研究中展示了我们所提方法的性能。
引用
@article{arxiv.2309.17226,
title = {Differentiable Optimization Based Time-Varying Control Barrier Functions for Dynamic Obstacle Avoidance},
author = {Bolun Dai and Rooholla Khorrambakht and Prashanth Krishnamurthy and Farshad Khorrami},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.17226},
year = {2024}
}