机器人 / 具身智能

Design and Experimental Validation of Tube-based MPC for Timed-constrained Robot Planning

管基MPC在时间约束机器人规划中的设计与实验验证

Alexandros Nikou, Shahab Heshmati-alamdari, Dimos V. Dimarogonas

专题命中 具身导航 ：robotic(abstract)

AI总结 本文针对时间约束任务设计并验证了先进的管基模型预测控制MPC，通过处理机器人不确定非线性动力学和以度量区间时序逻辑MITL编写的目标，设计反馈控制律以确保任务满足，利用感兴趣区域RoI和包含不安全区域的工件空间，通过有限时间最优控制FHOCP和状态反馈律保证轨迹在管内受限，实验表明该框架能有效处理MITL的丰富表达性，并在实验室Nexus移动机器人上验证，展示了其在实际机器人和工业问题中的应用潜力。

Comments CASE 2019, 7 pages, accepted paper

Nonlinear Stochastic Position and Attitude Filter on the Special Euclidean Group 3

非线性随机位置和姿态滤波器在特殊欧几里得群SE(3)上

Hashim A. Hashim, Lyndon J. Brown, Kenneth McIsaac

专题命中 具身导航 ：robotic(abstract)

AI总结 本文将姿态估计问题作为在特殊欧几里得群SE(3)上直接演化的非线性随机滤波动力学问题，提出的方法保证了位置和Rodrigues向量估计中的误差在均方意义下是半全局一致最终有界的，并在概率意义下收敛到原点的邻域。

Comments Journal of the Franklin Institute. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1810.03130

Prescribed Performance Control Guided Policy Improvement for Satisfying Signal Temporal Logic Tasks

为满足信号时间逻辑任务的预规性能控制引导策略改进

Peter Varnai, Dimos V. Dimarogonas

专题命中 具身导航 ：robotic(abstract)

AI总结 本文提出结合传统控制方法与强化学习的优势，利用高效的预规性能控制（PPC）基础律引导强化学习算法的探索，以满足复杂信号时间逻辑任务。

Comments This is the extended version of the paper accepted to the 2019 American Control Conference (ACC), Philadelphia (to be published)

Real-time Magnetometer Disturbance Estimation via Online Nonlinear Programming

通过在线非线性规划实现磁力计扰动估计

Jin Wu

专题命中 具身导航 ：navigation(abstract)

AI总结 本文研究了利用惯性融合估计中间四元数的非线性优化方法，用于实时估计磁力计的未知动态磁扰动，通过数学证明解的唯一性并设计了基于内点法的求解器以提高嵌入式芯片的计算效率，实验结果表明该方法在高精度、快速响应和低计算负载方面表现优异。

Comments 7 pages, 10 figures. IEEE Sensors Journal (2019)

Distributed Communication-aware Motion Planning for Networked Mobile Robots under Formal Specifications

网络化移动机器人在形式规范下的分布式通信感知运动规划

Zhiyu Liu, Bo Wu, Jin Dai, Hai Lin

专题命中 具身导航 ：robotic(abstract)

AI总结 本文提出了一种控制理论的运动规划框架，用于网络化移动机器人团队，在优化通信服务质量的同时实现高层面的空间和时间运动目标。运动规范被形式化为信号时间逻辑（STL），而通信性能则通过最近提出的时空可达和逃离逻辑（STREL）公式来捕捉。STL和STREL规范被编码为混合整数线性约束，应用于移动机器人网络的系统和/或环境状态变量。通过分布式模型预测控制（MPC）方法计算满意的控制策略。本文首次研究了STREL规范的控制器合成问题。提出了一种两层分层MPC过程以高效解决问题，其正确性和完整性得到形式保证。通过仿真示例验证了所提框架的有效性。

Skew-t Filter and Smoother with Improved Covariance Matrix Approximation

具有改进协方差矩阵近似的斜分布滤波器与平滑器

Henri Nurminen, Tohid Ardeshiri, Robert Piché, Fredrik Gustafsson

专题命中 具身导航 ：navigation(abstract)

AI总结 本文提出了一种针对线性离散时间状态空间模型中斜分布测量噪声的滤波和平滑算法，通过变分贝叶斯后验近似和耦合位置和偏斜变量来减少变分近似的误差，实验表明该方法在准确性和速度上优于之前的鲁棒滤波器和平滑器及其他低复杂度替代方案。

Comments 14 pages, 15 figures

Journal ref H. Nurminen, T. Ardeshiri, R. Piché, and F. Gustafsson, "Skew-t Filter and Smoother with Improved Covariance Matrix Approximation", IEEE Transactions on Signal Processing, vol. 66, no. 21, pp. 5618-5633, 2018

Towards time-varying proximal dynamics in Multi-Agent Network Games

多智能体网络博弈中的时间变化近端动力学

Carlo Cenedese, Yu Kawano, Sergio Grammatico, Ming Cao

专题命中 具身导航 ：robotic(abstract)

AI总结 本文研究了多智能体网络博弈中时间变化的近端动力学，通过算子理论分析了固定通信网络下的收敛性，并考虑了具有驻留时间的时变邻接矩阵情况，通过分布式机器人探索示例进行了验证。

Comments 6 pages, 3 figures

Modeling Traffic Networks Using Integrated Route and Link Data

利用集成的路径和链接数据建模交通网络

Xilei Zhao, James C. Spall

专题命中 具身导航 ：navigation(abstract)

AI总结 本文通过整合Google Maps的路径旅行时间数据和链接交通状况数据，利用最大似然估计技术建模交通网络，提出了一种更精确的旅行时间可靠性估计方法，并通过实证数据验证了其有效性。

Comments 11 pages, 4 figures

Probabilistic Occupancy Function and Sets Using Forward Stochastic Reachability for Rigid-Body Dynamic Obstacles

基于前向随机可达性的概率占用函数与集

Abraham P. Vinod, Meeko M. K. Oishi

专题命中 具身导航 ：navigation(abstract)

AI总结 本文提出基于前向随机可达性的概率占用函数与避让集计算方法，通过傅里叶变换和计算几何描述随机障碍动态，提供凸紧致条件及高效算法，适用于DMSP和DPV障碍模型，验证了在自行车动力学中的有效性。

Comments Updated text for submission to IEEE Transactions on Automatic Control

Transfer Entropy in MDPs with Temporal Logic Specifications

在具有时间逻辑规范的MDP中的转移熵

Suda Bharadwaj, Mohamadreza Ahmadi, Takashi Tanaka, Ufuk Topcu

专题命中 具身导航 ：navigation(abstract)

AI总结 本文提出在具有时间逻辑规范的MDP中利用转移熵成本函数，通过合成最小化加权和的策略来满足高阶任务规范，采用修改后的Arimoto-Blahut算法求解非线性方程。

Comments 8 pages, 6 figures, Preprint accepted at the 57th IEEE Conference on Decision and Control, Miami Beach, FL, USA, December 17-19, 2018

Design and Implementation of a Low-Cost Secure Vehicle Tracking System

低成本安全车辆跟踪系统的设计与实现

Ibraheem Kasim Ibraheem Salam Wisam Hadi

专题命中 具身导航 ：navigation(abstract)

AI总结 本文利用XBee无线技术与GPS设计低成本实时车辆跟踪系统，通过Arduino平台实现车辆定位，并在Google Earth上显示结果，验证了系统在复杂环境下的可靠性。

Mode Switching Decentralized Multi-Agent Coordination under Local Temporal Logic Tasks

基于局部时序逻辑任务的去中心化多智能体协调模式切换

Christos K. Verginis, Dimos V. Dimarogonas

专题命中 具身导航 ：navigation(abstract)

AI总结 本文提出一种新型控制策略，用于满足多智能体系统高阶目标的局部时序逻辑规范，通过连续控制协议确保导航和连接性维持，结合混合切换策略实现任务满足。

Comments Submitted to Systems & Control Letters

A Scalable Low-Cost-UAV Traffic Network (uNet)

可扩展的低成本无人机交通网络（uNet）

Santosh Devasia, Alexander Lee

专题命中 具身导航 ：navigation(abstract)

AI总结 本文提出了一种新的无人机操作范式，通过预先建立的路线网络管理无人机交通，降低对昂贵传感器和通信系统的需求，从而推动更广泛的应用发展。

Comments To be submitted to journal, 21 pages, 9 figures

Journal ref Journal of Air Transportation, July, Vol. 24, No. 3 : pp. 74-83 (2016)

Robust Decentralized Abstractions for Multiple Mobile Manipulators

多移动机械臂的鲁棒去中心化抽象

Christos K. Verginis, Dimos V. Dimarogonas

专题命中 具身导航 ：navigation(abstract)

AI总结 本文提出去中心化控制器，使移动机械臂在预定区域导航，同时保证多代理间碰撞避免和连接性维护。通过将耦合多代理系统抽象为多个有限状态转移系统，应用于基于时序逻辑的高层计划。

Comments Accepted for publication in the IEEE Conference on Decision and Control, Melbourne, Australia, 2017

Beam Tracking for UAV Mounted SatCom on-the-Move with Massive Antenna Array

面向移动UAV搭载卫星通信的波束跟踪

Jianwei Zhao, Feifei Gao, Qihui Wu, Shi Jin, Yi Wu, Weimin Jia

专题命中 具身导航 ：navigation(abstract)

AI总结 本文提出一种盲波束跟踪方法，通过机械调整和电调天线阵列优化，提升UAV与卫星通信的波束指向精度，验证了该方法在Ka频段通信中的有效性。

Semi-Interpenetrating Cooperative Localization in Connected Vehicle Networks

连接车辆网络中的半相互穿透协同定位

Macheng Shen, Huajing Zhao, Jing Sun, Ding Zhao

专题命中 具身导航 ：navigation(abstract)

AI总结 本文提出了一种分布式协同地图匹配（CMM）融合机制，通过节点间间接通信提升定位精度和鲁棒性，采用改进的粒子滤波器与地图匹配步骤消除GNSS误差，并通过分布式优化框架验证了方法的有效性。

Optimization of Vehicle Connections in V2V-based Cooperative Localization

基于V2V协作定位的车辆连接优化

Macheng Shen, Jing Sun, Ding Zhao

专题命中 具身导航 ：navigation(abstract)

AI总结 本文研究了协作地图匹配中车辆成员对GNSS定位精度的影响，通过理论分析建立误差与道路约束的定量关系，提出优化车辆网络的方法。

Seafloor identification in sonar imagery via simulations of Helmholtz equations and discrete optimization

通过亥姆霍兹方程模拟和离散优化进行水下洋底识别

Bjorn Engquist, Christina Frederick, Quyen Huynh, Haomin Zhou

专题命中 具身导航 ：navigation(abstract)

AI总结 本文提出一种多尺度方法，利用高频海底声学反问题识别海底特征，结合亥姆霍兹方程与几何光学模拟，通过预计算的声学响应库降低计算成本，实现对海底材料类型的精确恢复。

Improving Localization Accuracy in Connected Vehicle Networks Using Rao-Blackwellized Particle Filters: Theory, Simulations, and Experiments

利用 Rao-Blackwellized 粒子滤波器提升连接车辆网络中的定位精度：理论、仿真与实验

Macheng Shen, Ding Zhao, Jing Sun, Huei Peng

专题命中 具身导航 ：navigation(abstract)

AI总结 本文提出一种基于连接车辆的定位方法，利用 Rao-Blackwellized 粒子滤波器联合估计公共偏差，通过地图匹配和多假设检测-拒绝策略减少定位误差，实验证明在开阔天空条件下误差低于1米。

Comments 11 pages, 14 figures. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1606.03736

Variational obstacle avoidance problem on Riemannian manifolds

黎曼流形上的变分障碍回避问题

Anthony Bloch, Margarida Camarinha, Leonardo Colombo

专题命中 具身导航 ：navigation(abstract)

AI总结 本文研究了黎曼流形上的变分障碍回避问题，推导了正常极值存在的必要条件，探讨了两种场景：一般黎曼流形和子黎曼问题，并应用于刚体和无人车的障碍回避。

Comments Paper submitted to IEEE CDC 2017 - Melbourne, Australia. This version contain a slightly modification in the computations for the application given in section 4, part B

The Impact of Road Configuration on V2V-based Cooperative Localization

道路布局对基于V2V的协同定位的影响

Macheng Shen, Ding Zhao, Jing Sun

专题命中 具身导航 ：navigation(abstract)

AI总结 本文研究了道路布局对协同定位误差的影响，通过理论分析证明了车辆数量与定位误差之间的关系，数值模拟验证了结果的可靠性。

Vehicle Powertrain Connected Route Optimization for Conventional, Hybrid and Plug-in Electric Vehicles

传统、混合和插电式电动车的车辆动力总成连接路线优化

Zhiqian Qiao, Orkun Karabasoglu

专题命中 具身导航 ：navigation(abstract)

AI总结 本文提出了一种基于车辆动力总成信息的路线优化策略，考虑车辆类型、电池状态和交通条件对行程成本的影响，通过优化得到更低成本的路径。

Comments Submitted to Transportation Research Part D: Transport and Environment

Position and Velocity estimation of Re-entry Vehicles using Fast Unscented Kalman Filters

利用快速无迹卡尔曼滤波器估计再入飞行器的位置和速度

Sanat Biswas, Li Qiao, Andrew Dempster

专题命中 具身导航 ：navigation(abstract)

AI总结 本文提出两种基于UKF的改进估计方法，用于提升再入飞行器位置和速度估计的精度与效率，通过减少计算时间验证了SPUKF和ESPUKF在精度与速度上的优势。

Journal ref Proc. 16th Australian Space Research Conference, Melbourne, Australia, 2016

Symplectic Geometric Algorithm for Quaternion Kinematical Differential Equation

辛几何算法用于四元数运动学微分方程

Hong-Yan Zhang, Lu-Sha Zhou, Zi-Hao Wang, Long Ma, Yi-Fan Niu

专题命中 具身导航 ：navigation(abstract)

AI总结 本文提出辛几何算法解决四元数运动学微分方程问题，通过构建辛单步转移算子，保持四元数的规范性和避免长期误差积累，算法结构简单且计算效率高。

Comments 15 pages, 4 figures

Computation of forward stochastic reach sets: Application to stochastic, dynamic obstacle avoidance

向前随机可达集的计算：应用于随机动态障碍回避

Baisravan HomChaudhuri, Abraham P. Vinod, Meeko M. K. Oishi

专题命中 具身导航 ：robotics(abstract)

AI总结 本文提出一种高效计算非线性系统随机可达集及其概率测度的方法，用于解决移动机器人中的随机动态障碍回避问题，通过混合整数线性规划处理机会约束，实现概率碰撞避免。

Comments 9 pages, 10 figures, submitted to ACC 2017

Pythagorean-Hodograph B-Spline Curves

二维毕达哥拉斯- hodograph 样条曲线

Gudrun Albrecht, Carolina Vittoria Beccari, Jean-Charles Canonne, Lucia Romani

专题命中 具身导航 ：robotics(abstract)

AI总结 本文介绍了一种新的二维毕达哥拉斯- hodograph (PH) 样条曲线，扩展了1990年Farouki和Sakkalis提出的经典PH贝塞尔曲线。该曲线具有弧长为样条函数的特性，其偏移曲线为非均匀有理样条曲线，适用于CAD、CAM、机器人、路径规划等领域。

Closed-Loop Estimation of Oscillator g-Sensitivity in a GNSS/IMU System

闭环估计GNSS/IMU系统振荡器g灵敏度

Vasiliy M. Tereshkov

专题命中 具身导航 ：navigation(abstract)

AI总结 本文提出一种简单方法估算GNSS/IMU系统中晶体振荡器的g灵敏度，利用闭环相位跟踪误差分析，无需专用设备，成功应用于振荡器校准。

Comments 6 pages, 5 figures, URL: http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=7511874

Journal ref IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 52, 3 (June 2016), pp. 1474-1477

A Dynamic Game Model of Collective Choice in Multi-Agent Systems

多智能体系统中集体选择的动态博弈模型

Rabih Salhab, Roland P. Malhamé, Jerome Le Ny

专题命中 具身导航 ：navigation(abstract)

AI总结 本文提出一个基于Mean Field Games的模型，研究大量智能体在多个目标地点选择中的集体决策问题，分析了均衡条件及在智能体数量增加时的收敛性。

Mechatronics Architecture of Smartphone-Based Spacecraft ADCS using VSCMG Actuators

基于智能手机的航天器ADCS机械架构设计使用VSCMG执行器

Sasi Prabhakaran Viswanathan, Amit Kumar Sanyal, Maziar Izadi

专题命中 具身导航 ：navigation(abstract)

AI总结 本文提出了一种基于智能手机的新型航天器姿态确定与控制系统的机械架构，利用VSCMG作为执行器，并在地面模拟器中测试了其姿态估计与控制性能。

Decentralized formation control with connectivity maintenance and collision avoidance under limited and intermittent sensing

在有限和间歇性感知下实现去中心化编队控制并保持连通性和碰撞避免

Teng-Hu Cheng, Zhen Kan, Joel A. Rosenfeld, Warren E. Dixon

专题命中 具身导航 ：navigation(abstract)

AI总结 本文提出了一种去中心化切换控制器，使动态代理在保持网络连通性和避免碰撞的同时实现全局编队收敛。

Comments 8 pages, 2 figures, submitted to ACC 2014