基于凸优化与复合状态触发约束的四旋翼实时路径规划
最优化与控制
2019-02-26 v1
摘要
本文的贡献在于将复合状态触发约束（STC）应用于四旋翼实时路径规划。STC 最初为火箭着陆应用而开发，由触发条件与约束条件组成，其排布使得前者满足即意味着后者满足。复合 STC 更进一步，允许多个触发与约束条件通过布尔“与”或“或”运算组合。STC 所体现的逻辑蕴含可用连续变量表述，从而能够将离散决策纳入连续优化框架。本文中，复合 STC 被用于解决通常需借助计算昂贵的混合整数规划技术的四旋翼路径规划问题。考虑了两种场景：（1）四旋翼穿过一个圆环；（2）一对四旋翼携带梁状载荷通过障碍场地。采用逐次凸化求解所得非凸优化问题。蒙特卡洛仿真结果表明，我们的方法对第一和第二种场景分别以高于 3 Hz 和 1.5 Hz 的速率可靠生成轨迹。
引用
@article{arxiv.1902.09149,
title = {Real-Time Quad-Rotor Path Planning Using Convex Optimization and Compound State-Triggered Constraints},
author = {Michael Szmuk and Danylo Malyuta and Taylor P. Reynolds and Margaret Skye Mceowen and Behcet Acikmese},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.09149},
year = {2019}
}
备注
8 pages, 4 figures, IEEE RA-L with IROS 2019 option