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圆形检测区域内差动驱动机器人逃逸的最短时间策略

机器人学 2025-02-03 v1 最优化与控制

摘要

位于圆形检测区域内的差动驱动机器人 (DDR) 想在最短时间内逃离该区域。各种机器人应用可建模为上述问题,例如 DDR 作为尽快可能从平面中禁止/危险区域逃逸,或从高度恒定的无人机传感器 footprint 中跑出。在本文中,我们在两种情景下寻找其目标的运动策略:一种情况下,检测区域的运动速度慢于 DDR,旨在防止逃逸;另一种情况下,其位置固定。我们将问题建模为零和博弈,使用差分博弈理论计算玩家的时间最优运动策略。鉴于 DDR 的速度优势,它可以通过以最大速度将自身从检测区域中心平移来始终逃逸。在本工作中,我们表明,上述策略在某些情况下是最优的;然而,基于玩家速度比和玩家初始配置,其他运动策略也会出现。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.18899,
  title  = {Minimum Time Strategies for a Differential Drive Robot Escaping from a Circular Detection Region},
  author = {Ubaldo Ruiz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.18899},
  year   = {2025}
}

备注

6 pages, 6 figures