安全なナビゲーションのためのニューラル制御バリア関数
Neural Control Barrier Functions for Safe Navigation
未知環境での安全なナビゲーションに向け、シミュレーションで制御バリア関数と安全制御器を同時学習し、地図や位置推定なしでLiDAR搭載マルチロータに実装した。
著者: Marvin Harms, Mihir Kulkarni, Nikhil Khedekar, Martin Jacquet, Kostas Alexis
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Autonomous robot navigation can be particularly demanding, especially when the surrounding environment is not known and safety of the robot is crucial. This work relates to the synthesis of Control Barrier Functions (CBFs) through data for safe navigation in unknown environments. A novel methodology to jointly learn CBFs and corresponding safe controllers, in simulation, inspired by the State Dependent Riccati Equation (SDRE) is proposed. The CBF is used to obtain admissible commands from any nominal, possibly unsafe controller. An approach to apply the CBF inside a safety filter without the need for a consistent map or position estimate is developed. Subsequently, the resulting reactive safety filter is deployed on a multirotor platform integrating a LiDAR sensor both in simulation and real-world experiments.
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