Safer Gap：一种基于间隙的用于非完整移动机器人安全导航的局部规划器

本文扩展了Potential Gap中基于间隙的导航技术，为非完整机器人在局部规划器层级各层保证安全性，称为Safer Gap。第一层通过间隙生成基于贝塞尔曲线的无碰撞路径。将从机器人穿过间隙的可导航自由空间子集（称为锁孔）定义为以机器人为中心的最大无碰撞圆盘与指向间隙的梯形区域的并集。其由浅层神经网络归零障碍函数（ZBF）编码。带有锁孔ZBF约束并对贝塞尔路径进行输出跟踪的非线性模型预测控制（NMPC）综合出一条运动学可行的轨迹。在点态基于优化的安全控制综合模块中底层使用锁孔ZBF作为最终安全层。Safer Gap的仿真与实验验证确认了其无碰撞导航特性。