PAMPC：面向四旋翼的感知感知模型预测控制
机器人学
2018-07-11 v2
摘要
我们提出首个面向四旋翼的感知感知（perception-aware）模型预测控制框架，该框架针对动作与感知目标统一控制与规划。我们的框架利用数值优化计算满足系统动力学且所需控制输入在平台限制内的轨迹。同时，它通过最大化感兴趣点在图像平面中的可见性并最小化其速度，优化感知目标以实现稳健可靠的传感。由于各自需求可能冲突，对运动规划与控制同时考虑感知与动作目标颇具挑战。例如，四旋翼为跟踪参考轨迹需旋转以将推力对齐至期望加速度方向，而感知目标可能要求最小化此类旋转以最大化感兴趣点可见性。因此，一个能同时考虑感知与动作目标并通过系统动力学耦合它们的基于模型的优化框架是必要的。我们的感知感知模型预测控制框架以滚动时域方式工作，迭代求解非线性优化问题。它能够在我们的轻量小型四旋翼上借助低功耗 ARM 计算机与视觉-惯性里程计（visual-inertial odometry）流水线实时全机载运行。我们通过实验验证该方法，展示了（I）感知与动作目标的矛盾，以及（II）在极端挑战性光照条件下改善的行为。
引用
@article{arxiv.1804.04811,
title = {PAMPC: Perception-Aware Model Predictive Control for Quadrotors},
author = {Davide Falanga and Philipp Foehn and Peng Lu and Davide Scaramuzza},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.04811},
year = {2018}
}