SwarmCCO：不确定性下四旋翼集群的概率反应式避障
机器人学
2021-01-26 v3
摘要
我们提出了在不确定状态估计下运行的四旋翼集群的去中心化避障算法。我们的方法利用微分平坦特性和前馈线性化来近似四旋翼动力学，并执行交互式避障。我们通过将碰撞约束表述为机会约束来考虑位置和速度的不确定性，这些约束描述了以指定置信水平避免碰撞的速度集合。我们提出了两种不同的方法来表述和求解机会约束：我们的第一种方法假设高斯噪声分布。我们的第二种方法通过使用高斯混合模型（GMM）将其扩展到非高斯情况。我们将线性机会约束重新表述为等价的确定性约束，并将其与MPC框架结合使用，为每架四旋翼计算局部无碰撞轨迹。我们在基准场景的仿真中评估了所提出的算法，并强调了其相对于先前方法的优势。我们观察到，高斯和非高斯方法均比确定性方法提供了更好的避障性能。平均而言，高斯方法计算局部无碰撞轨迹需要约5毫秒，而我们的非高斯方法计算成本更高，在4个智能体的场景中平均需要约9毫秒。
引用
@article{arxiv.2009.07894,
title = {SwarmCCO: Probabilistic Reactive Collision Avoidance for Quadrotor Swarms under Uncertainty},
author = {Senthil Hariharan Arul and Dinesh Manocha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.07894},
year = {2021}
}