基于引导向量场的多机器人路径导航自发排序编队控制
机器人学
2023-11-03 v1
摘要
本文提出一种分布式引导向量场（DGVF）算法，供一组机器人在 n 维欧几里得空间中沿预定义期望路径形成自发排序编队运动。特别地，通过为每个机器人添加路径参数作为额外虚拟坐标，DGVF 算法可消除向量场消失的奇点，并引导机器人逼近一条闭合甚至自相交的期望路径。进而，相邻机器人及一虚拟目标机器人通过其虚拟坐标的交互实现了所需编队；特别地，可达成具有任意排序序列的相对参数位移。提供了严格分析以保证从任意初始位置全局收敛至公共期望路径上的自发排序编队。利用三艘 HUSTER-0.3 无人水面艇（USV）的二维实验验证了所提 DGVF 算法的实际有效性，并给出三维数值仿真以展示其在处理更高维多机器人路径导航任务及部分机器人失效时的有效性与鲁棒性。
引用
@article{arxiv.2311.00976,
title = {Spontaneous-Ordering Platoon Control for Multirobot Path Navigation Using Guiding Vector Fields},
author = {Bin-Bin Hu and Hai-Tao Zhang and Weijia Yao and Jianing Ding and Ming Cao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.00976},
year = {2023}
}