基于一致抽象的高维系统零样本可迁移且持续可行的安全控制
机器人学
2023-05-23 v2
摘要
安全性在机器人任务中至关重要。基于能量函数的方法已被引入以解决该问题。为在存在控制限制的情况下确保安全，我们需要设计一个能量函数，使其在所有系统状态下产生持续可行的安全控制。然而，为高维非线性系统设计这样的能量函数仍具挑战性。考虑到高维系统中相对于安全规范存在冗余动力学这一事实，本文提出一种称为抽象安全控制的新方法。我们提出一种系统抽象方法，使其能在低维模型上设计能量函数。随后我们可以针对低维模型综合能量函数以确保持续可行性。所得安全控制器可直接迁移至其他具有相同抽象的系统，例如当机械臂夹持不同工具时。所提方法在 7 自由度机械臂（14 个状态）上于仿真和真实世界中均得到验证。我们的方法在 5 个不同系统的 500 次试验中始终找到可行控制并实现零安全违规。
引用
@article{arxiv.2303.10277,
title = {Zero-shot Transferable and Persistently Feasible Safe Control for High Dimensional Systems by Consistent Abstraction},
author = {Tianhao Wei and Shucheng Kang and Ruixuan Liu and Changliu Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.10277},
year = {2023}
}