機器人與世界/避障
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避障是機器人學的一個學科，其目標是根據感測器資訊移動車輛。在場景動態且行為不可預測的情況下，使用這些方法比傳統方法（路徑規劃）更自然。在這種情況下，周圍環境不會保持不變，因此感測器資訊用於檢測變化並相應地調整移動。
該領域的研究面臨著兩個主要問題。第一個是在困難的場景中移動車輛，目前的技術在應用方面有限。第二個是瞭解車輛特性（形狀、運動學和動力學）在避障正規化中的作用。
大多數避障技術都沒有考慮車輛形狀和運動學約束。它們假設一個點狀的、全向的車輛，並且註定要依賴於近似值。我們的貢獻是一個框架，可以透過從避障方法使用中抽象出這些約束，在避障過程中以精確的方式考慮形狀和運動學。我們的方法可以應用於具有任意形狀的許多非完整車輛。
對於這些車輛，構型空間是三維的，而控制空間是二維的。主要思想是構建（以任何時間機器人為中心）由基本圓形路徑定義的構型空間的二維流形。該流形包含在避障的每個步驟中可以達到的所有構型，因此對於所有方法都是通用的。本文的另一個重要貢獻是在該流形中對任何機器人形狀的障礙物表示進行精確計算（即碰撞中的構型區域）。最後，我們建議更改該流形的座標，以使基本路徑成為直線。因此，具有運動學約束的三維避障問題轉化為一個簡單的避障問題，用於在二維空間中移動的點，沒有任何運動學限制（避障中的通常近似值）。因此，現有的避障技術變得適用。