基于准共形映射和控制屏障函数的响应式机器人导航
机器人学
2024-11-25 v1 动力系统
最优化与控制
摘要
本文提出了一种适用于封闭环境中安全响应式导航任务的机器人控制算法。所提出的方法包括将机器人工作空间转换为“球世界”（ball world），这是一种人工表示方式，其中所有障碍区域均为闭合球体。从环境中利用外感知传感器读取得到的多面体障碍表示开始，通过准共形映射和莫比乌斯变换构建一种计算效率高的映射，将障碍转换为球形障碍。球世界的几何结构适合通过采用控制屏障函数实现可证明安全的导航任务，以确保机器人运动在安全性和无死锁性方面的保证。通过大量仿真和实验，对所提出导航算法的性能进行了展示和分析，所用机器人包括机械臂和移动机器人等不同类型的机器人系统。
引用
@article{arxiv.2411.14908,
title = {Reactive Robot Navigation Using Quasi-conformal Mappings and Control Barrier Functions},
author = {Gennaro Notomista and Gary P. T. Choi and Matteo Saveriano},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.14908},
year = {2024}
}