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关于一维路径的 Jerk 限制遍历及其在多维路径跟踪中的应用

机器人学 2024-07-19 v1

摘要

本文提出一种迭代方法,用于在考虑 Jerk 限制的情况下快速遍历多维路径。首先,我们分析单个路径维度的遍历。我们使用二分查找算法推导出一维路径每个中间 waypoint 可行目标加速度的范围。通过计算从 waypoint 到 waypoint 的轨迹,并选择最高可行目标加速度,可实现对路径的最快进展。类似地,也可以计算出沿路径最小进展的轨迹。这些发现使我们能够控制一维路径的遍历,从而在时间上大致跟踪多维路径的参考路径长度。为提高跟踪精度,我们提出一种迭代方案调整所选参考路径长度的时间历程。具体地,识别导致最大位置偏差的时段并在每次迭代中更新。我们在评估中使用七维参考路径进行彻底分析,讨论不同路径特征。我们展示了该方法能够快速遍历参考路径,并与其他方法比较所需的遍历时间和结果路径精度。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.13423,
  title  = {Jerk-limited Traversal of One-dimensional Paths and its Application to Multi-dimensional Path Tracking},
  author = {Jonas C. Kiemel and Torsten Kröger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.13423},
  year   = {2024}
}

备注

IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA 2024); 7 pages, 8 figures