切换 Model Predictive Path-Integral 控制器的抽样空间以平衡 4WIDS 车辆导航中的效率与安全性
机器人学
2024-09-16 v1
摘要
四轮独立驱动和转向车辆 (4WIDS 车辆，Swerve Drive Robot) 能够通过其八个自由度 (DoF) 控制输入实现任意方向的运动。虽然高机动性使得在狭窄空间中的导航效率更高，但由于解的维度高，获取最优命令具有挑战性。本文提出了一种导航架构，使用 Model Predictive Path-Integral (MPPI) 控制算法以避免任何形状的障碍物并到达目标点。使问题更加可行的关键思想是探索在合理降维后的抽样空间，这对于导航来说足够。通过仿真评估，我们发现 MPPI 的抽样空间选择对导航性能影响巨大。此外，我们提出的控制器可根据实时情况切换多个抽样空间，从而在效率与安全性之间实现平衡。源代码已公开于 https://github.com/MizuhoAOKI/mppi_swerve_drive_ros。
引用
@article{arxiv.2409.08648,
title = {Switching Sampling Space of Model Predictive Path-Integral Controller to Balance Efficiency and Safety in 4WIDS Vehicle Navigation},
author = {Mizuho Aoki and Kohei Honda and Hiroyuki Okuda and Tatsuya Suzuki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.08648},
year = {2024}
}