具有非对称状态不确定性的互逆多机器人避碰
机器人学
2021-07-26 v1 最优化与控制
摘要
我们提出了一类适用于大规模避碰方法的通用去中心化公式，并证明了所有此形式的避碰方法均能保证无碰撞。该类方法包含了文献中的若干现有算法作为特例。随后，我们提出了该避碰方法的一个具体实例——CARP (Collision Avoidance by Reciprocal Projections)，即使在其他智能体的位置与速度估计存在噪声时，该方法依然有效。该方法的主要计算步骤涉及求解一个小型凸优化问题，在实践中可快速求解，甚至在嵌入式平台上亦然，使其适用于四旋翼等计算能力受限的机器人。该方法可扩展以寻找诸如四旋翼等高动态系统的平滑多项式轨迹。我们在仿真和物理四旋翼编队中展示了该算法的性能。对于 100 个随机生成障碍物的 285 个实例，我们的方法以 17.12ms 的中位时间找到最优投影，并在机载四旋翼上以超过 60hz 的频率生成安全的多项式轨迹。本文附带了开源的 Julia 实现和 ROS 包。
引用
@article{arxiv.2107.10956,
title = {Reciprocal Multi-Robot Collision Avoidance with Asymmetric State Uncertainty},
author = {Kunal Shah and Guillermo Angeris and Mac Schwager},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.10956},
year = {2021}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:1905.12875