受美国海军研究署资助，麻省理工学院的研究人员将凸优化方法引入无人系统运动轨迹规划，实现了在多障碍物环境下的有效避障。
在多障碍物环境下，高效运动轨迹规划对四旋翼无人机、机械臂、无人车等无人系统自主控制至关重要。目前，无人系统主要采用非凸优化方法，依靠局部求解器进行轨迹规划，但在存在多个障碍物的复杂环境中难以找到合适的路径。为此，研究人员提出将凸优化方法用于多障碍物环境下无人系统的轨迹规划。首先，将可安全航行的区域分解为多个凸区域，使用Bezier曲线将运动轨迹参数化；随后，将各凸区域中的规划问题简化为最短路径求解问题，并求得近似解；最后，将上述方法用于地面无人系统在作战环境、迷宫等的运动规划，四旋翼飞机在建筑物中飞行规划，以及受限空间中的机械臂操作规划等场景。结果表明，在四旋翼飞机穿行建筑物的场景中，凸优化方法仅用时2.65秒即可生成穿过十几个二维凸区域的可行运动轨迹，而传统方法需要几十秒。
这种采用凸优化的轨迹规划方法可广泛用于各种无人系统，有效提升其在多障碍物环境下的自主避障能力。（航柯）