机器人中心 ESDF：一种面向任意形状机器人规划的快速精确全身碰撞评估工具
机器人学
2023-06-29 v1
摘要
为使移动机器人灵活穿行于复杂环境，全身碰撞评估日益受到关注。现有工作多选择保守的基于走廊的方法（对走廊生成有严格要求），或基于 ESDF 的方法（计算开销高）。实现快速且精确的全身碰撞评估仍是一大挑战。本文提出一种机器人中心 ESDF（RC-ESDF），其在机器人本体坐标系下预构建，能够无缝应用于任意形状的移动机器人，即便对非凸形状亦然。RC-ESDF 采用惰性碰撞评估，仅保留足以满足全身安全约束的最小信息，显著加速轨迹优化。基于 RC-ESDF 提供的解析梯度，我们联合优化机器人的位置与旋转，同时考虑全身安全性、平滑性与动力学可行性。大量仿真与真实实验验证了方法的可靠性与泛化性。
引用
@article{arxiv.2306.16046,
title = {Robo-centric ESDF: A Fast and Accurate Whole-body Collision Evaluation Tool for Any-shape Robotic Planning},
author = {Shuang Geng and Qianhao Wang and Lei Xie and Chao Xu and Yanjun Cao and Fei Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.16046},
year = {2023}
}
备注
Accepted at IROS 2023