一种用于持久多无人机覆盖与全局冲突消解的路径规划框架
机器人学
2019-10-18 v3 人工智能
系统与控制
系统与控制
摘要
多机器人覆盖规划旨在为一组机器人确定无碰撞路径，使其能共同观测环境中的兴趣点。持久覆盖是传统覆盖的一种变体，其中环境中的覆盖水平随时间衰减。因此，机器人必须持续重访环境的部分区域以维持期望的覆盖水平。在现实世界中实现这一点要求我们解决众多子问题。尽管这些子问题存在标准解法，但目前尚无一个完整框架能在实用场景中将其各自挑战作为一个整体加以解决。我们调整并组合这些解法，提出一种用于多无人机（UAV）持久覆盖的规划框架。具体而言，我们运行一个由目标分配与多无人机全局冲突消解的运动学动力学路径规划组成的连续循环。我们在仿真及真实世界中评估了我们的框架。特别地，我们证明：(i) 在资源充足时我们的框架表现出平滑的覆盖，我们维持了持久覆盖；若资源不足（例如给定环境规模下无人机过少），覆盖水平缓慢衰减；(ii) 在我们的框架中使用全局冲突消解进行规划，相较于其他较弱、更局部的碰撞检测方案，所产生的代价增量可忽略不计。（视频：https://youtu.be/aqDs6Wymp5Q）
引用
@article{arxiv.1908.09236,
title = {A Planning Framework for Persistent, Multi-UAV Coverage with Global Deconfliction},
author = {Tushar Kusnur and Shohin Mukherjee and Dhruv Mauria Saxena and Tomoya Fukami and Takayuki Koyama and Oren Salzman and Maxim Likhachev},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.09236},
year = {2019}
}
备注
12th Conference on Field and Service Robotics, 2019