基于线性安全走廊的四旋翼机群在线分布式轨迹规划及其可行性保证

本文提出一种新的在线多智能体轨迹规划算法，保证在杂乱环境中生成安全、动态可行的轨迹。所提算法利用线性安全走廊（LSC）将分布式轨迹优化问题表述为仅含可行约束的形式，因此不借助松弛变量或软约束来避免优化失败。我们采用基于优先级的goal规划方法防止死锁，而无需额外程序来决定哪台机器人避让。所提算法在 Intel i7 笔记本上可为 60 个智能体平均每个智能体计算轨迹耗时 15.5 ms，且与基于软约束的基线相比飞行距离和间距相近。我们验证了所提方法在随机森林和室内空间中均能无死锁到达目标，并通过十架四旋翼在迷宫状环境中的真实飞行测试验证了所提算法的安全性与可操作性。