Navigation functions provide both path and motion planning, which can be used to ensure obstacle avoidance and convergence in the sphere world. When dealing with complex and realistic scenarios, constructing a transformation to the sphere world is essential and, at the same time, challenging. This work proposes a novel transformation termed the conformal navigation transformation to achieve collision-free navigation of a robot in a workspace populated with obstacles of arbitrary shapes. The properties of the conformal navigation transformation, including uniqueness, invariance of navigation properties, and no angular deformation, are investigated, which contribute to the solution of the robot navigation problem in complex environments. Based on navigation functions and the proposed transformation, feedback controllers are derived for the automatic guidance and motion control of kinematic and dynamic mobile robots. Moreover, an iterative method is proposed to construct the conformal navigation transformation in a multi-connected workspace, which transforms the multi-connected problem into multiple single-connected problems to achieve fast convergence. In addition to the analytic guarantees, simulation studies verify the effectiveness of the proposed methodology in workspaces with non-trivial obstacles.


翻译:导航功能提供路径和运动规划,可用于确保在球体世界中避免和融合障碍。在应对复杂和现实的情景时,构建向球体世界的转型至关重要,同时也具有挑战性。这项工作提议进行新的转变,称为在工作空间实现不碰撞导航的同步导航转换,在工作空间中,机器人有任意形状障碍,实现无碰撞导航。对一致性导航转换的特性,包括独一性、航行特性的不稳定性以及没有角形变形,都进行了调查,这有助于解决复杂环境中的机器人导航问题。根据导航功能和拟议变形,为运动和动态移动机器人的自动导航和运动控制提供了反馈控制。此外,还提议了一种迭接方法,在多连接的工作空间中构建一致性导航转换,将多连接的问题转化为多连接的单一问题,以便快速融合。除了分析保证外,模拟研究还核实了在非三重障碍的工作场所拟议方法的有效性。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
52+阅读 · 2020年9月7日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
75+阅读 · 2020年7月26日
专知会员服务
59+阅读 · 2020年3月19日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
25+阅读 · 2019年1月4日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
52+阅读 · 2020年9月7日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
75+阅读 · 2020年7月26日
专知会员服务
59+阅读 · 2020年3月19日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
167+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
25+阅读 · 2019年1月4日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员