杂乱环境中小型四旋翼飞行器的快速避障运动
机器人学
2021-09-21 v1
摘要
小型四旋翼飞行器在未知杂乱环境中高速自主飞行是一项具有挑战性的任务。现有文献将其表述为感知与规避(Sense-And-Avoid, SAA)问题，并通过开发新型传感能力或小型化处理器来解决。然而，高速运行下的SAA仍是一个开放问题。其显著复杂性源于计算延迟，这对快速移动的四旋翼飞行器至关重要。本文提出一种新颖的快速避障运动(FOAM)算法来执行SAA操作。FOAM是一种基于感知的低延迟算法，使用单目相机与2-D LIDAR的多传感器融合。系统生成感知区域的2-D概率占据图以估计用于避障的自由空间。此外，使用局部规划器在避障的同时将高速四旋翼导航至给定目标位置。FOAM的性能评估在Gazebo和AIRSIM的仿真环境中进行。其实时实现已在室外环境中使用定制设计、以 m/s速度运行的四旋翼飞行器展示。FOAM算法在低成本计算设备上实现以证明其有效性。结果表明，FOAM能使小型四旋翼在杂乱环境中高效地高速运行。
引用
@article{arxiv.2109.09159,
title = {Fast Obstacle Avoidance Motion in SmallQuadcopter operation in a Cluttered Environment},
author = {Chaitanyavishnu S. Gadde and Mohitvishnu S. Gadde and Nishant Mohanty and Suresh Sundaram},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.09159},
year = {2021}
}
备注
Submitted and Accepted to IEEE Conecct 2021