56、基于视觉的敏捷飞行与避障及变形多连杆飞行器路径规划

基于视觉的敏捷飞行与避障及变形多连杆飞行器路径规划

在当今的机器人技术领域，飞行器的自主飞行与避障能力以及变形多连杆飞行器穿越小开口的路径规划是备受关注的研究方向。本文将深入探讨基于视觉的敏捷飞行与避障系统，以及变形多连杆飞行器通过小开口的路径规划方法。

基于视觉的敏捷飞行与避障

1. 修剪与轨迹选择

在每个时间步，会创建一个运动基元库。该库通过在每个动作维度上对连续输入进行离散化构建，每个动作 $a_i$ 从凸集 $A := {a ∈[a_{min}, a_{max}]}$ 中选取，集合大小为 $N_1 × N_2 × · · · × N_n$，其中 $N_i$ 是每个输入空间的维度。

操作员输入会通过欧几里得范数映射到动作空间中最接近的输入。使用一个优先队列，将所选输入 $a_{joystick}$ 与动作空间中每个输入 $a_i$ 的输入距离最小化，遍历动作空间，直到找到可行的无碰撞轨迹。若轨迹上任意一点与周围环境的最小距离大于飞行器尺寸与操作员指定的碰撞半径之和，则该轨迹被视为无碰撞。以下是具体的算法流程：

Algorithm 1. Snap-continuous Motion Primitives based Teleoperation and Collision Checking with KD-Tree Local Map
1: Given KD-Tree local map L, collision radius r, vehicle radius rv
2: Receive input ajoystick
3: Generate the minimum