隐式扫掠体积SDF:用于任意形状连续碰撞自由轨迹生成
机器人学
2024-05-02 v1 计算几何
图形学
摘要
在物体轨迹生成领域,确保连续碰撞自由运动始终是一个巨大的挑战,尤其是对于非凸几何形状和复杂环境。以往的方法要么过于简化物体形状,导致可行空间受损,要么依赖离散抽样, suffers from “隧道效应”。为解决这些限制,我们提出了一种新颖的分层轨迹生成管道,该管道利用扫掠体积符号距离场(SVSDF)来指导轨迹优化,以实现连续碰撞避免(CCA)。我们的方法融合了图形学和机器人学技术,在解决此问题方面表现出卓越的有效性。我们将SVSDF的计算建模为广义半无限规划问题,在查询点处隐式求解数值解,从而消除对显式表面重建的需求。我们的算法在各种复杂场景中经过验证,适用于各种动力学的机器人,包括刚性和柔性形状。它显示出卓越的普适性和优异的CCA性能,优于典型算法。代码将在https://github.com/ZJU-FAST-Lab/Implicit-SVSDF-Planner上发布,供社区使用。
引用
@article{arxiv.2405.00362,
title = {Implicit Swept Volume SDF: Enabling Continuous Collision-Free Trajectory Generation for Arbitrary Shapes},
author = {Jingping Wang and Tingrui Zhang and Qixuan Zhang and Chuxiao Zeng and Jingyi Yu and Chao Xu and Lan Xu and Fei Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.00362},
year = {2024}
}
备注
accecpted by SIGGRAPH2024&TOG. Joint First Authors: Jingping Wang,Tingrui Zhang, Joint Corresponding authors: Fei Gao, Lan Xu