基于圆形栅格的无人水面艇避障运动规划方法
机器人学
2022-02-10 v1
摘要
针对无人水面艇（USV）带动态约束的避障问题，提出一种基于圆形栅格轨迹单元（CGTC）的方法。首先，构建船舶模型与标准化规则，分别用于生成与约束轨迹。其次，通过分析圆形栅格的性质，生成圆形栅格树以引导 USV 运动。然后，通过设计关联舵角、航向角与圆形栅格圆心角的关系函数，在线轨迹生成器考虑了 USV 的运动学与动力学。最后，利用在线轨迹生成器为 USV 选择安全、平滑且高效的路径以实现避障。实验结果表明，所提方法能够避开静态与动态障碍物，在距离代价与转向代价方面优于相关方法，且我们的方法仅耗费基于栅格方法 50% 的转向代价；避障路径不仅符合 USV 动力学特性，还提供了舵令参考。
引用
@article{arxiv.2202.04494,
title = {A Circle Grid-based Approach for Obstacle Avoidance Motion Planning of Unmanned Surface Vehicles},
author = {Man Zhu and Changshi Xiao and Shangding Gu and Zhe Du and Yuanqiao Wen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.04494},
year = {2022}
}