【光熙博士生学术论坛讲座】

讲座人：李晓晓 博士生

题目：基于控制障碍函数的多机器人高效安全轨迹跟踪

时间：2026年3月13日13: 00-14: 00

地点：T1811

讲座内容：

在自动化车间、集装箱码头等工业环境中，机器人通常需要沿预设轨迹行驶。如何设计一个能够在严格保证无碰撞前提下，实现高精度轨迹跟踪，并有效避免系统陷入死锁的控制系统，是当前面临的核心挑战。控制障碍函数与二次规划的结合为此提供了具有形式化安全保证的解决方案。但其固有的保守性会迫使机器人过早、过大地偏离期望轨迹，且在路径交汇处极易引发死锁，严重制约了系统的效率与可靠性。为解决上述问题，本文提出了一种改进的安全轨迹跟踪控制框架。首先，引入融合位置与速度信息的碰撞风险度量，以减小传统控制障碍函数的保守性。其次，重新形式化死锁激活条件，并设计一种基于最小转向角转向的死锁消解策略，将其作为辅助向量纳入轨迹跟踪模块。实验结果表明，所提方法在保证安全与运动活性的同时，显著提升了与预设轨迹的贴合精度。