基于鲁棒感知的四旋翼控制
机器人学
2020-09-22 v3
摘要
传统上，机器人系统中的控制器与状态估计器是独立设计的。控制器常在设计时假设状态估计完美。然而，视觉惯性里程计（VIO）等状态估计方法会随时间漂移并导致系统行为异常。虽然状态估计误差可借助 GPS 或动作捕捉校正，这些互补传感器并非总可用或可靠。近期工作表明，该问题可通过利用感知误差的数据驱动刻画综合鲁棒控制器来处理，并可使用鲁棒性约束界定系统对状态估计误差的响应。我们研究将这种鲁棒基于感知的方法应用于使用 VIO 进行状态估计的四旋翼模型，并在仿真与硬件中展示该技术的优缺点。此外，为便于调参，我们在控制综合中引入一种新的代价函数，使人能够取一个现有控制器并使其“鲁棒化”。据我们所知，这是首个在真实硬件中实现的鲁棒基于感知的控制器，也是首个利用数据驱动感知模型的此类控制器。我们认为这是迈向显式考量感知与控制间固有依赖关系的安全、鲁棒机器人中的重要一步。
引用
@article{arxiv.2007.04220,
title = {Robust, Perception Based Control with Quadrotors},
author = {Laura Jarin-Lipschitz and Rebecca Li and Ty Nguyen and Vijay Kumar and Nikolai Matni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.04220},
year = {2020}
}
备注
Final IROS submission version