Safe-Ballbot：球平衡机器人双层导航预印本

Duc Cuong Vu 与 Tung Lam Nguyen 提交预印本论文，提出面向三轮全向球平衡机器人（ballbot）的两层导航方案 Safe-Ballbot：上层在球位置的 jerk 模型上做模型预测控制，用离散时间控制屏障函数处理静态、移动、旋转和凹形障碍；下层为带扩展状态观测器的分层滑模控制器，并在倾角上施加鲁棒指数控制屏障函数（HSMC-ESO-ECBF）。两层通过屏障函数允许的最大稳态倾角闭式推导出的加速度上界衔接，使规划不要求跟踪器拒绝的倾斜；对仅能预测运动的障碍，用共形预测半径膨胀障碍，以在给定概率下界定预测误差。 作者称，在 MuJoCo 仿真中（含全向轮滚子接触与力矩饱和），该方案保持至少 10 cm 间距、以 2 cm RMS 内跟踪规划、倾角不超限，规划耗时 9–12 ms，比会进入膨胀障碍的全模型非线性 MPC 快 10–15 倍；对预测障碍，共形膨胀在 30 个随机交叉场景中消除了匀速预测器的碰撞，并在封闭赛道的无限运行中减少碰撞。论文标注为审稿中，结果均为仿真，未经同行评议或实机验证。

AI 根据报道生成 · 2 小时前更新

还没有足够的连续观测数据，暂不绘制趋势。