NMPC Strategy for Safe Robot Navigation in Unknown Environments using Polynomial Zonotopes

Autor(es)

Nascimento, Iuro B. P. ; Rego, Brenner S. ; Pimenta, Luciano C. A. ; Raffo, Guilherme, V

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: 2023 62ND IEEE CONFERENCE ON DECISION AND CONTROL, CDC; v. N/A, p. 6-pg., 2023-01-01.

Resumo

This work proposes a nonlinear model predictive control (NMPC) strategy for robot navigation in cluttered unknown environments using polynomial zonotopes. The information provided by a laser sensor is used in the computation of the collision-free area. The procedure splits the area into convex subregions which are converted into polynomial zonotopes (PZs) to generate constraints for the NMPC optimal control problem. The PZ is a set representation that can describe polytopes using fewer constraints than conventional half-space representations, thus being more efficient while maintaining the accuracy equivalent to the polytopic case. Numerical experiments demonstrate the advantages of the proposed strategy. (AU)

• Processo FAPESP: 22/05052-8 - Novos métodos baseados em conjuntos para estimação de estados e diagnóstico de falhas de sistemas dinâmicos e aplicações
• Beneficiário: Brenner Santana Rego
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 14/50851-0 - INCT 2014: Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Sistemas Autônomos Cooperativos Aplicados em Segurança e Meio Ambiente
• Beneficiário: Marco Henrique Terra
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático