多旋翼飞行器规避非合作移动障碍物的实用控制方法
机器人学
2026-01-27 v1 多智能体系统
摘要
无人机（UAV）如今正变得日益普及，无论是业余用户还是商业用户均可使用。无人机的主要任务是在空中与障碍物保持规定的间隔。本文针对具有定高模式的多旋翼飞行器，利用类李雅普诺夫障碍函数，提出了一种针对非合作移动障碍物的避碰控制方法。精心设计了类李雅普诺夫函数，并基于这些函数对所提控制进行了形式化分析与证明，表明当移动障碍物速度慢于多旋翼飞行器时，该避碰控制问题可解。结果可推广至多障碍物的一些情形。此外，所提控制能使多旋翼飞行器在障碍物意外进入其安全区域时尽快远离障碍物，并收敛至航点。通过仿真与实验，分别展示无人机与航点、障碍物之间的距离，验证了所提方法的有效性。
引用
@article{arxiv.2101.02889,
title = {Practical Control for Multicopters to Avoid Non-Cooperative Moving Obstacles},
author = {Quan Quan and Rao Fu and Kai-Yuan Cai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.02889},
year = {2026}
}