基于控制障碍函数的非合作驱赶:理论与实验
机器人学
2022-04-26 v1 最优化与控制
摘要
在本文中,我们考虑利用防御机器人保护高价值单元免受一群智能体无意攻击的问题。具体而言,我们为防御智能体开发了一种称为“狗机器人”的控制策略,以防止一群“羊智能体”突破受保护区域。我们借助控制障碍函数(control barrier functions)来表述该问题,并利用羊与狗之间的交互动力学来求得使羊被驱离该区域所需的狗的速度。我们实时求解一个包含防御约束的二次规划(QP)以计算所有狗的期望速度。由此,我们提出的框架具有可组合性,即允许在狗机器人速度约束中同时纳入多个受保护区域。我们给出了单狗/单羊情形下该策略可行性的理论证明。此外,我们提供了两只狗防御受保护区域免受最多十只羊侵犯的实证结果(基于一百次模拟平均),并报告了高成功率。我们还在非完整机器人上对该算法进行了实验演示。这些结果的视频可在 https://tinyurl.com/4dj2kjwx 获取。
引用
@article{arxiv.2204.10945,
title = {Noncooperative Herding With Control Barrier Functions: Theory and Experiments},
author = {Jaskaran Grover and Nishant Mohanty and Wenhao Luo and Changliu Liu and Katia Sycara},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.10945},
year = {2022}
}