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基于并行框架的 3D 短轨迹快速规划方法

机器人学 2021-10-22 v1

摘要

对于无人机的实际应用,在未知环境中全自主导航的能力是一项关键需求。然而,规划更短路径与更少计算时间相矛盾。为解决此问题,我们在本文中提出一种地图规划器与点云规划器并行运行的框架。地图规划器在 2D 地图上使用改进的跳点搜索(jump point search)方法确定初始路径,然后尝试通过考虑可能的更短 3D 路径来优化路径。点云规划器以高频执行以生成运动基元(motion primitives)。它使无人机跟随已解算路径并避开附近突然出现的障碍物。因此,飞行器可实现短轨迹,同时快速响应入侵障碍物。我们展示了在含静态与动态障碍的未知复杂环境中的全自主四旋翼飞行测试,以验证所提方法。在仿真与硬件实验中,所提框架表现出令人满意的综合性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.10376,
  title  = {A Fast Planning Approach for 3D Short Trajectory with a Parallel Framework},
  author = {Han Chen and Shengyang Chen and Peng Lu and Chih-Yung Wen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.10376},
  year   = {2021}
}

备注

16 pages