최적화 기반 충돌 회피

이 논문은 비미분 가능한 충돌 회피 제약 조건을 매끄럽고 미분 가능한 제약 조건으로 정확하게 재구성하는 새로운 방법을 제시합니다. 우리는 n차원 공간에서 움직이며 장애물을 피하는 것이 목표인 제어된 객체에 초점을 맞춥니다. 제안된 재구성은 정확하며, 어떤 근사도 도입하지 않고, 오히려 볼록 집합의 합으로 표현될 수 있는 일반 장애물 및 제어된 객체에 적용됩니다. 우리의 결과는 전통적인 궤적 생성 알고리즘에서 널리 사용되는 서명 거리 개념과 연결됩니다. 우리의 방법은 일반적인 내비게이션 및 궤적 계획 작업에 적용될 수 있으며, 매끄러운 특성으로 인해 일반 목적의 경량 기반 및 헤세 행렬 기반 최적화 알고리즘을 사용할 수 있습니다. 마지막으로 충돌을 피할 수 없는 경우, 우리의 프레임워크는 침투 측면에서 '가장 최소한의 침해' 궤적을 찾을 수 있게 해줍니다. 우리는 자동 주차 문제에서 우리의 프레임워크의 효율성을 입증하며, 우리의 수치 실험은 제안된 방법이 견고하고 긴급 환경에서 실시간 최적화 기반 궤적 계획을 가능하게 한다는 것을 시사합니다. 예제 코드는 https://github.com/XiaojingGeorgeZhang/OBCA 에 제공됩니다.