pc-dbCBS：物理耦合机器人团队的动力学运动规划
机器人学
2025-05-16 v1 多智能体系统
系统与控制
系统与控制
摘要
物理耦合的多机器人系统在拥挤环境中的运动规划问题具有高维度，具有挑战性。现有方法将基于抽样的规划器与轨迹优化相结合，产生亚最优结果且缺乏理论保证。我们提出了一种物理耦合间断有界冲突基础搜索（pc-dbCBS），这是一种即时型动力学运动规划器，扩展了间断有界冲突基础搜索以适用于刚性耦合系统。我们的方法提出了一个三级冲突检测和解决框架，包含机器人之间的物理耦合。此外，pc-dbCBS在状态空间表示之间交替迭代，从而保留概率完备性和渐近最优性，同时仅依赖单机器人运动原语。在25个模拟问题和6个真实世界问题中涉及搭载 cable 悬挂有效载荷的多旋翼机和通过刚性棒连接的差分驱动机器人，pc-dbCBS解决的实例数量最多可提高92%，规划的轨迹速度快50-60%，同时将规划时间缩短一个数量级。
引用
@article{arxiv.2505.10355,
title = {pc-dbCBS: Kinodynamic Motion Planning of Physically-Coupled Robot Teams},
author = {Khaled Wahba and Wolfgang Hönig},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.10355},
year = {2025}
}
备注
This work has been submitted to the IEEE for possible publication