基于平均场近似的无人机在线群集控制

本工作提出一种新颖的、基于推断的空中机器人集群分布式协同群集控制方法。所提方法源于无人机(UAV)动力学，通过将潜在集合限制于机器人可行动作空间，从而避免产生任何不可达的控制输入，并导致平滑的群集行为。通过使用成对能量函数对智能体间关系建模，我们表明交互机器人集群构成一个马尔可夫随机场。我们的算法建立在平均场近似之上，并融入集体行为规则：聚合、分离与速度对齐。我们遵循分布式控制方案，并表明该方法可控制无人机集群达成编队与速度一致，且具备实时避碰能力。我们通过实体无人机与高保真仿真实验验证了所提方法。