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Safe Spherical Coverage Control for Multi-Agent Systems with Obstacle Avoidance
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AI
DOI：10.3390/electronics15163602.png)
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摘要
En 中文
本文针对带障碍物的球面多智能体系统的安全覆盖控制问题展开研究。虽然质心Voronoi分割已被广泛应用于分布式覆盖生成，但其向带安全约束的球面环境扩展的研究相对较少。为解决此问题，我们提出了一种将球面质心Voronoi分割与控制屏障函数集成的球面覆盖控制框架。该方法通过球面Voronoi划分和对应质心计算来分配覆盖目标，同时通过基于屏障的约束来确保运动过程中避免智能体间碰撞和障碍物碰撞，从而保障安全性。此外，还引入了表面保持机制以减少智能体偏离目标球面的漂移。该方法在具有多种障碍物布局的Python仿真环境中进行了验证。结果表明，所提出的框架能够实现球面上的安全分布式覆盖，且表面保持机制提高了智能体轨迹与目标球面流形的吻合度。该方法为球面环境中的安全多智能体部署提供了实践基础。
Keyword:
multi-agent systems
spherical coverage control
centroidal Voronoi tessellation
control barrier functions
obstacle avoidance
safe motion control
期刊
IF:
2.6
论文数:
1.0W
被引数:
4.7W
机构
引用论文
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