极简机器人集群对未知运动目标的保证性包围
机器人学
2023-01-16 v1
摘要
我们提出了一种分散控制算法，用于机器人集群在未知有界环境中包围静态和移动目标的任务。我们考虑的是没有内存、显式通信或定位信息的极简机器人。最先进的方法通常假设集群中的机器人能够检测到邻近机器人和目标的相对位置，以提供收敛性保证。在这项工作中，我们提出了一种新颖的控制律，用于在机器人不知道环境中任何机器人或目标的精确相对位置时，保证包围静态和移动目标，同时避免所有碰撞。我们利用 Lyapunov 稳定性理论证明了控制算法的收敛性，并给出了目标与机器人速度之比的界限。此外，我们提出的方法能够在目标移动速度快于机器人的场景下，在我们确定的任务参数界限内提供随机性保证。最后，我们分析了涌现行为如何随任务的不同参数和噪声传感器读数而变化。
引用
@article{arxiv.2301.05415,
title = {Guaranteed Encapsulation of Targets with Unknown Motion by a Minimalist Robotic Swarm},
author = {Himani Sinhmar and Hadas Kress-Gazit},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.05415},
year = {2023}
}