CBF-Rover:随机扰动下移动机器人安全控制系统
面向随机扰动与动态障碍,结合强化学习、稀疏多项式控制器与随机障碍证书优化,并集成在线 CBF 动作修正和批量闭环仿真。
- 问题
- 学习得到的控制策略需要兼顾到达目标、避开障碍与可验证性;机器人闭环还需要在扰动和动态障碍下及时修正可能违反安全约束的动作。
- 我的工作
- 独立完成强化学习策略训练与优化、动力学建模和稀疏多项式近似;利用随机障碍证书(SBC)与 SOS/SDP 计算概率下界,以证书反馈迭代优化控制器。使用 Python 与 MOSEK Fusion 组织批量扰动和障碍轨迹仿真,并集成在线 CBF 安全过滤。
- 阶段结果
- 多场景仿真中实现安全到达与避障,研究侧概率下界经迭代逐步接近 Monte Carlo 估计;相关方法的一作论文已在 MEMOCODE 2026(ESWEEK 2026 会议周组成会议) 在线发表,后续研究在投 CCF A 类会议。机器人侧另以数值动力学仿真和 Gazebo 检查 CBF 闭环行为,经验结果不等同于机器人完整系统的形式化概率保证。
- 01参考策略与模型强化学习训练 · 动力学建模
- 02多项式控制器稀疏近似 · 降低验证复杂度
- 03概率下界计算SBC · SOS / SDP 优化
- 04证书反馈迭代改进控制器 · 对照 Monte Carlo