非線形ダイナミクスと有界外乱を考慮したスケーラブルで安全なマルチエージェント動作計画
Scalable and Safe Multi-Agent Motion Planning with Nonlinear Dynamics and Bounded Disturbances
各エージェントの追従誤差を事前計算し、混合整数線形計画と優先度探索で衝突のない経路を計画する手法を提案。地上車両とクアッドロータの2D/3Dベンチマークで既存手法より高速・高品質を実証した。
著者: Jingkai Chen, Jiaoyang Li, Chuchu Fan, Brian Williams
分類: cs.RO, cs.MA
原文アブストラクト
We present a scalable and effective multi-agent safe motion planner that enables a group of agents to move to their desired locations while avoiding collisions with obstacles and other agents, with the presence of rich obstacles, high-dimensional, nonlinear, nonholonomic dynamics, actuation limits, and disturbances. We address this problem by finding a piecewise linear path for each agent such that the actual trajectories following these paths are guaranteed to satisfy the reach-and-avoid requirement. We show that the spatial tracking error of the actual trajectories of the controlled agents can be pre-computed for any qualified path that considers the minimum duration of each path segment due to actuation limits. Using these bounds, we find a collision-free path for each agent by solving Mixed Integer-Linear Programs and coordinate agents by using the priority-based search. We demonstrate our method by benchmarking in 2D and 3D scenarios with ground vehicles and quadrotors, respectively, and show improvements over the solving time and the solution quality compared to two state-of-the-art multi-agent motion planners.
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