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用于 n 维空间中全局导航的混合反馈控制:局部最优障碍规避

机器人学 2025-10-13 v3 系统与控制 系统与控制

摘要

我们提出了一种用于 n 维欧几里得空间中被球形障碍物堆积的自主机器人导航的混合反馈控制框架。该方法通过动态切换两种操作模式:指向目的地运动和局部最优障碍规避,确保安全的全局导航以到达目标位置。它产生连续的速度输入,确保碰撞自由的轨迹,并生成局部最优的障碍规避机动。与现有方法不同,本文提出的框架与范围传感器兼容,使其能够在已知和未知环境中进行导航。 extensive 模拟实验在二维和三维环境中进行,并在 TurtleBot 4 平台上进行了实验验证,确认了该方法的有效性和鲁棒性。我们的结果表明,该方法相对于最先进的方法具有更短的路径和更光滑的轨迹,同时保持计算效率和实际可行性。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.20320,
  title  = {Hybrid Feedback Control for Global Navigation with Locally Optimal Obstacle Avoidance in n-Dimensional Spaces},
  author = {Ishak Cheniouni and Soulaimane Berkane and Abdelhamid Tayebi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.20320},
  year   = {2025}
}