计算机科学 > 机器人技术
[提交于 2025年6月29日
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标题: 通过模型预测控制和哈密顿-雅可比可达性分析实现自主系统的安全且高效部署
标题: Safe and Performant Deployment of Autonomous Systems via Model Predictive Control and Hamilton-Jacobi Reachability Analysis
摘要: 尽管我们在算法方面取得了重大进展,使自主系统能够执行复杂的任务,但它们仍然难以有效地和安全地执行任务。 现有的大多数方法要么无法提供任何安全保证,要么为了安全而显著降低任务性能。 在本工作中,我们开发了一个框架,基于模型预测控制(MPC)和哈密顿-雅可比(HJ)可达性,以优化自主系统的任务性能,同时遵守安全约束。 我们的框架保证了MPC控制器的递归可行性,并且可以扩展到高维系统。 我们通过两个仿真研究验证了框架的有效性,分别使用了4D Dubins汽车和6自由度Kuka iiwa机械臂,实验结果表明,与基线方法相比,我们的框架显著提高了系统的安全约束满足率。
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