交织图搜索与轨迹优化以实现四旋翼飞行器激进飞行
机器人学
2021-05-03 v2
摘要
四旋翼可通过跟踪复杂机动与快速改变方向实现激进飞行。利用轨迹优化规划激进飞行即便在高维下也极快，且能考虑四旋翼动力学，但仅提供局部最优解。另一方面，离散图搜索规划可处理非凸空间以保证最优性，却随搜索维度呈指数级复杂度。我们引入一种具备全局推理能力的激进四旋翼轨迹生成框架，结合了轨迹优化与离散图搜索二者之长。具体而言，我们开发了一种新颖算法框架，将这两种方法交织以互补，并生成在离散化意义上具有完备性可证明保证的轨迹。我们在具有狭窄间隙、产生严苛姿态约束并挑战四旋翼动态能力的困难仿真环境中演示并定量分析了算法性能。实验显示了所提算法框架相较于独立轨迹优化与基于图搜索的规划技术，在激进四旋翼飞行中的优势。
引用
@article{arxiv.2101.12548,
title = {Interleaving Graph Search and Trajectory Optimization for Aggressive Quadrotor Flight},
author = {Ramkumar Natarajan and Howie Choset and Maxim Likhachev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.12548},
year = {2021}
}