基于时变控制障碍函数的全身动态避障
机器人学
2023-12-01 v1
摘要
近来，机器人研究中对于全身碰撞规避的关注日益增加。本文中，我们提出了一种安全关键控制器，利用由机器人中心欧氏符号距离场（RC-ESDF）构建的时变控制障碍函数（time varying CBFs）来实现动态避障。RC-ESDF 构建于机器人本体坐标系中，且仅依赖于机器人形状，无需实时更新以节省计算资源。此外，我们设计了两个控制 Lyapunov 函数（CLFs）以确保机器人能够到达其目的地。为实现实时应用，我们将包含 CLFs 和 CBFs 作为约束的安全关键控制器表述为一个二次规划（QP）优化问题。我们在 L 形机器人的两种不同动力学模型上进行了数值仿真，以验证所提方法的有效性。
引用
@article{arxiv.2311.18212,
title = {Whole-body Dynamic Collision Avoidance with Time-varying Control Barrier Functions},
author = {Jihao Huang and Xuemin Chi and Zhitao Liu and Hongye Su},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.18212},
year = {2023}
}