集成 YOLOP 感知与 Lyapunov 控制的自主移动机器人轨道导航
机器人学
2025-12-02 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
本工作提出了一种用于非完整约束差速驱动移动机器人的实时自主轨道导航框架，通过联合集成多任务视觉感知和可证明稳定的跟踪控制器。感知流水线通过 2D 到 3D 相机投影、基于弧长的均匀点重采样以及通过鲁棒 QR 最小二乘优化求解的三次多项式拟合来重建车道中心线。控制器通过基于 Lyapunov 稳定性的设计来调节机器人的线速度和角速度，确保有界误差动力学以及位置和航向偏差的渐近收敛，即使在动态和部分感知的车道场景中也能实现，且不依赖高精地图或全球卫星定位。嵌入式平台上的真实实验验证了系统的保真度、实时执行能力、轨迹平滑性和闭环稳定性，以实现可靠的自主导航。
引用
@article{arxiv.2512.01608,
title = {Integrated YOLOP Perception and Lyapunov-based Control for Autonomous Mobile Robot Navigation on Track},
author = {Mo Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.01608},
year = {2025}
}
备注
This is a master's graduation thesis that has not been formally published. Uploaded with the author's copyright permission. No confidential content involved