本文提出了一種基於RRT-CBF的多機器人系統運動規劃算法。首先,作者使用CBF-RRT算法為四個機器人生成可行的安全路徑。然後,利用MPC控制器跟蹤這些參考路徑,同時避免與靜態和動態圓形障礙物以及其他移動機器人的碰撞。作者還首次將CBF-RRT算法應用於非線性機器人臂模型,實現了安全路徑規劃。
具體來說,作者首先介紹了運動規劃問題的前提條件,包括系統動力學模型、指數控制障礙函數(ECBF)和RRT算法。然後提出了CBF-RRT-MPC算法,其中CBF-RRT算法用於生成可行的安全路徑,CBF-MPC算法用於跟蹤參考路徑並避免碰撞。作者還設計了一種"優先機器人"策略來處理多機器人系統。
在仿真部分,作者分別測試了CBF-RRT算法在單個機器人和四個機器人系統中的性能,結果表明該算法能夠在靜態和動態障礙物環境中找到安全的路徑。此外,作者還將CBF-RRT算法應用於非線性機器人臂模型,並成功生成了可行的安全路徑。
總的來說,本文提出的CBF-RRT-MPC算法為多機器人系統的安全運動規劃提供了一種有效的解決方案,並首次將其應用於非線性機器人臂模型,具有重要的理論和實踐意義。
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