基于安全指数适应的可变动力学下四足机器人安全控制
系统与控制
2025-11-12 v1 机器人学
系统与控制
摘要
可变动力学是实际部署安全控制法则的根本性难题。安全指数综合（SIS）深刻依赖于系统动力学，一旦动力学改变，先前综合的安全指数便失效。本文展示了在可变动力学下安全指数适应（SIA）的实时有效性。SIA使系统能够实时适应动力学变化，以确保适后的安全控制法则仍满足：1）安全区域内的前向不变性；2）到该安全区域的有限时间收敛。本文在一个承载软件包的四足机器人上采用SIA，其中有效载荷重量实时变化。SIA在动力学变化（例如有效载荷重量变化）时更新安全指数，从而使四足机器人能够在实现性能目标的同时规避障碍物。数值研究为SIA提供了理论保证，系列硬件实验表明了SIA在实际部署中有效地处理了在可变动力学下规避障碍物的能力。
引用
@article{arxiv.2409.09882,
title = {Safe Control of Quadruped in Varying Dynamics via Safety Index Adaptation},
author = {Kai S. Yun and Rui Chen and Chase Dunaway and John M. Dolan and Changliu Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.09882},
year = {2025}
}