基于控制障碍函数的多旋翼系统嵌入式安全反应式导航
Embedded Safe Reactive Navigation for Multirotors Systems using Control Barrier Functions
AI总结：
本文提出一种基于复合控制障碍函数的安全控制架构，仅依赖机载距离测量，作为安全过滤器集成到PX4自动驾驶仪，实验验证了其在动态和未知环境中的有效性。
摘要：
为推动安全过滤器在自主空中机器人中的广泛应用，本文提出了一种安全控制架构，旨在无缝集成到广泛使用的开源自动驾驶仪中。与需要一致定位与建图的方法不同，我们将避障问题形式化为仅由在线机载距离测量构建的复合控制障碍函数。所提出的框架作为安全过滤器，修改由名义位置/速度控制回路生成的加速度参考值，并集成到PX4自动驾驶仪堆栈中。使用小型多旋翼空中机器人的实验研究证明了该解决方案在动态机动和未知环境中的有效性和性能。
英文摘要：
Aiming to promote the wide adoption of safety filters for autonomous aerial robots, this paper presents a safe control architecture designed for seamless integration into widely used open-source autopilots. Departing from methods that require consistent localization and mapping, we formalize the obstacle avoidance problem as a composite control barrier function constructed only from the online onboard range measurements. The proposed framework acts as a safety filter, modifying the acceleration references derived by the nominal position/velocity control loops, and is integrated into the PX4 autopilot stack. Experimental studies using a small multirotor aerial robot demonstrate the effectiveness and performance of the solution within dynamic maneuvering and unknown environments.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
