CN115981155B 一种面向空地异构多机器人的安全轨迹协同规划方法 （福州大学）

一种面向空地异构多机器人的安全轨迹协本发明涉及一种面向空地异构多机器人的2步骤S2、针对无人机与无人车的功能特性，非线性模型预测控制构建的引导轨迹生成器根据辅助视角提取的环境信息所优化的所述基于行为控制方法进行包括空地异构系统协同、干预的基本任其中，p为系统状态向量，上标M∈{2,3}取决于考虑的机器人对象是无人机还是无人其中，Λ是正定的常数增益矩阵，εd是期望任务，任务的误差是并且通过零空间投影的方法，形成最终复合任务的输出指令，是通过任务务进行优先级排序相结合而实现的，其中低优先级任务被投影到高优先级任务的零空间所述事件触发机制通过任务监督器来动态调整任务优先级并平衡计算3通过跟踪误差指标re评估实际或规划的系统状态与期望状态之间的偏差定考虑无人机感知精度或引导轨迹的计算负担，轨迹跟踪任务根据跟踪误差指标re在自2.根据权利要求1所述的一种面向空地异构多机器人的安全轨迹协同规划方法，其特E()=f"("(),u"(()),和vgB别为无人车的位移和横摆角误差，为确保中心线上投影的唯一性，常数μ必须满足μ>0和得到重构的空间模型公式为：p基于非线性模型预测控制的轨迹生成器是用来规划从当前位置开始到未来一段空间p4假设输入集合u和状态集合x是紧集；轨迹生成器对于障碍物的躲避是通过考虑目标函数中作为软约束的pp2s"和是期望的状态和控制输入量；56[0003]空地系统的轨迹规划需要无人机和无人车利用环境信息实时动态规划协同任务测控制(MPC)在轨迹规划领域中显示出巨大的潜力，因为它可以更好地处理动态环境和轨数的不可微分特性导致了高成本的计算负担，并经常出现次优路径和局部最小值点问题，[0005]因此需要考虑由无人机作为辅助角色而无人车作为执行器所组成的异构空地系轨迹规划。7和vgB>0和8p[0023]基于非线性模型预测控制的轨迹生成器是用来规划从当前位置开始到未来一段p[0027]"rare和是无人车的预测状态和输入向量，状态集合χ是紧集。[0031]轨迹生成器对于障碍物的躲避是通过考虑目标函数中作为软约束的惩罚项实现9pp[0043]其中，是无人车覆盖预测范围每个采样点的期望时间[0045]非线性模型预测控制构建的引导轨迹生成器从辅助视角提取的环境信息来优化引导状态集合需要注意的是，计算得到的有可能违反安全约束不能直接运用到无人s'-J'')'表示雅可比矩阵J(p)的伪逆。[0061]通过跟踪误差指标re评估实际或规划的系统状态与期望状态之间的偏差定义述的基于事件触发机制的任务管理器与传统任务监管器相比，大大降低了任务切换频率，η先规划的参数轨迹其中f(1)始终为零。无人机在惯性系中的相8和"分别为无人车在和vgB>0和[0097]基于非线性模型预测控制的轨迹生成器是用来规划从当前位置开始到未来一段pp[0101]i"rare和是无人车pp[0133]考虑在无人机的轨迹生成器中，避障是通过考虑目标函数中的软约束来实现[0134]当无人车的安全范围Do内出现障碍物时，避障任务能够驱使无人车远离障碍物。[0138]避障任务的雅可比矩阵J?为：[0142]其中和⃞,=max(D,-T,,0)是任务误差，nN:是避[0148]通过跟踪误差指标re评估实际或规划的系统状态与期望状态之间的偏差定义[0159]条件T3触发避障任务，其何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实