自适应触觉共享控制范式中的控制权限调节

本文提出一种自适应触觉共享控制框架，其中驾驶员与自动化系统通过电动方向盘物理连接。自动化系统被建模为智能体，不仅能够决策，还能监测人类行为并相应调整自身行为。为使自动化系统与人类伙伴平滑交换控制权限，本文为自动化系统引入一种新颖的自调节阻抗控制器。为确定最优调节策略，定义了一个代价函数。该代价函数的各项用于最小化性能误差并减少人与自动化系统之间的分歧。为解决最优控制问题，我们采用非线性模型预测方法，并使用延续广义最小残差法求解非线性代价函数。为证明所提方法的有效性，仿真研究考虑如下场景：人类与自动化系统均检测到障碍物，并就控制方向盘进行协商以安全避障。仿真包含四种交互模式，涉及合作状态（合作与不合作）与控制转移期望方向（主动安全与自动驾驶）。