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Dynamic Path Planning and Automatic Navigation for Microswarms

delete2026-01-01
delete0
PRE
AI
J
Jialin Jiang
张莉 封面图
张莉 (Li Zhang) *
DOI:10.1007/978-981-95-2101-2_4delete
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摘要

摘要

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近年来,微群组的控制与自主性日益受到关注。特别是在动态环境中,群组实时避障的鲁棒导航仍具挑战性。为解决此问题,本研究开发了一种微群组的自动导航方案,包括快速路径规划模块和鲁棒运动控制模块。首先,设计了一种具有增强搜索效率与空间可用性的离散RRT*(d-RRT*)算法,以满足实时性要求。随后,提出了一种基于扰动观测器(DOB)的超扭转滑模控制器(STSMC),用于应对外部扰动与系统不确定性,实现轨迹跟踪任务。最后,通过仿真与实验验证所提方案。结果表明,d-RRT*算法能均匀探索工作环境,规划速度优于传统RRT*规划器;DOB-STSMC可将跟踪误差控制在群组体长一半以内。此外,该方法成功引导涡旋状微群组避障到达目标位置。
Keyword:
Microswarms
automation at micro/nanoscale
path planning
dynamic navigation

期刊

I
INTELLIGENT ROBOTICS AND APPLICATIONS, ICIRA 2025, PT III
IF:
0
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42
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机构

C
chinese university of hong kong
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