面向拥塞感知避碰的蜂群编队变形
机器人学
2020-11-10 v1
摘要
本工作的重点是提出一种新方法，用于在规避障碍物时将蜂群编队最优地分布到障碍物两侧，以避免两侧过度拥挤从而减少智能体的等待延迟，进而缩短整体任务时间并降低能耗。为此，该问题被分为两个主要部分：1) 扰动阶段：如何最优地变形编队以在当前情形下用尽可能短的时间避开障碍物；2) 收敛阶段：一旦潜在碰撞威胁消除，如何最优地恢复预期编队形状。针对第一个问题，我们开发了一种方法，利用轨迹、速度与坐标信息测试不同的编队变形组合并找出最优者以绕过障碍物。针对第二个问题，我们利用受薄板样条（TPS）启发的温度函数最小化方法，在成功避碰后将智能体从变形编队以最优方式带回期望编队。实验结果表明，在所考虑的测试场景中，基于最短路径的传统方法相比我们所提方法能耗高出14.7%。
引用
@article{arxiv.2011.03883,
title = {Swarm Formation Morphing for Congestion Aware Collision Avoidance},
author = {Jawad N. Yasin and Mohammad-Hashem Haghbayan and Muhammad Mehboob Yasin and Juha Plosila},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.03883},
year = {2020}
}