LTO:基于图搜索规划的懒轨迹优化用于杂乱环境中高自由度机器人
机器人学
2022-03-23 v2 系统与控制
系统与控制
摘要
尽管轨迹优化(TO)是最强大的运动规划工具之一,但随着时间视界在杂乱环境中的增加,它面临昂贵的计算复杂度。它也可能无法收敛到全局最优解。在本文中,我们提出懒轨迹优化(LTO),它统一了局部短视界 TO 与全局图搜索规划(GSP)以生成长视界全局最优轨迹。LTO 在改进时间复杂度的同时,以与原长视界 TO 相同的约束求解 TO。我们还提出了一种 TO 感知代价函数,可平衡解代价与规划时间。由于 LTO 在路线图中求解许多近乎相同的 TO,它可为 TO 提供有信息的热启动以加速规划过程。我们还给出了 LTO 计算复杂度与最优性的证明。最后,我们在 2 自由度自由飞行机器人与 21 自由度腿式机器人的运动规划问题上展示了 LTO 的性能,表明 LTO 在运行时间与可靠性方面优于现有算法。
引用
@article{arxiv.2103.01333,
title = {LTO: Lazy Trajectory Optimization with Graph-Search Planning for High DOF Robots in Cluttered Environments},
author = {Yuki Shirai and Xuan Lin and Ankur Mehta and Dennis Hong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.01333},
year = {2022}
}
备注
Accepted for 2021 IEEE International Conference on Robotics and Automation (2021 ICRA). You can find a summary video here: https://youtu.be/o5zDEKc2HPU