论文阅读 Optimal Rough Terrain Trajectory Generation for Wheeled Mobile Robots

轮式机器人的轨迹生成器。轨迹生成器分别三层:1. 轨迹生成(数值优化,最小化约束误差);2. 运动预测(数值积分);3. 车辆仿真。

状态约束定义

轨迹生成问题的一个简单模型就是两点边界值问题( two-point boundary value problem),运动方程的积分的初始值是起始点(初始状态),而结束点(末端状态)是车辆在某一时间t的状态。
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参数化的车辆控制

需要一组参数化的控件,可以编码车辆的运动。
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即,速度的参数向量是:
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轨迹生成

约束轨迹生成

该过程会修改控制参数向量P中的变量,直到前向仿真轨迹 x ( t f ) x(t_f) x(tf)的终态等于我们预设的终态 x f x_f xf,从而满足约束方程 C ( x ) C(x) C(x)
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约束优化轨迹生成

针对欠约束问题,优化过程会创建额外的约束来建立局部的唯一解。
在最优控制中,需要通过调整线速度和角速度的参数向量P,满足约束条件并最小化某些效用泛函 J ( p ) J(p) J(p)
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运动预测(数值积分)

对控制车辆运动的微分方程进行数值积分的过程,本质是一个前向运动模拟过程。
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