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局部同伦运动路径规划
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Amazon Science团队的 “局部同伦路径:分层路径规划中路径一致性的保证” 提出了一种在分层路径规划中确保路径一致性的方法。 机器人系统中常用的运动规划方法是将问题分解为多个层次,通常包括高层全局规划器和低层局部规划器。全局规划器负责生成粗略的全局路径,而局部规划器则根据动态环境和系统动力学,对全局路径进行局部调整。 为了确保任务成功完成,局部路径必须与全局路径“一致”。然而,传统的基于距离度量的“接近度”概念可能不足以保证这种一致性,特别是在存在动态障碍物的情况下。 为了解决这个问题,作者引入了局部同伦路径的概念。与传统的同伦概念不同,局部同伦路径允许路径具有不同的起点和终点,从而更适用于全局路径和局部路径的比较。 作者将局部路径相对于全局路径的局部同伦要求制定为模型预测控制 (MPC) 中的约束和成本函数。制定了强制局部路径必须与全局路径局部同伦的硬约束方式和对不满足局部同伦要求的局部路径进行惩罚的软约束。 文章中还对比了传统的基于包络线的方法。
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