面向UAV协作路径规划的多目标快速探索随机树（MultiRRT）算法 with安全与动态约束
机器人学
2025-04-17 v1
摘要
协作路径规划因日益增长的使用多无人机( UAV)执行复杂任务需求而日益重要。本工作通过引入新算法MultiRRT，将快速探索随机树(RRT)扩展到为一组UAV同时到达多个目标位置。首先推导了UAV的动力学约束并纳入问题表述。随后考虑协作要求和安全约束开发了MultiRRT。算法包含两项新机制：节点降低和贝塞尔插值，以确保生成路径的可行性和最优性。重要的是，插值路径被证明满足由障碍物和UAV施加的安全与动力学约束。conducted大量仿真、比较和实验评估了所提方法的性能。结果表明，MultiRRT在路径长度和平滑性等指标上优于包括Theta-RRT、FN-RRT、RRT*和RRT*-Smart等最先进的RRT变体。生成的路径还在实际飞行中使用真实UAV进行测试，以评估其在协作任务中的有效性。算法源代码可在https://github.com/duynamrcv/multi-target_RRT获取。
引用
@article{arxiv.2504.11823,
title = {Multi-goal Rapidly Exploring Random Tree with Safety and Dynamic Constraints for UAV Cooperative Path Planning},
author = {Thu Hang Khuat and Duy-Nam Bui and Hoa TT. Nguyen and Mien L. Trinh and Minh T. Nguyen and Manh Duong Phung},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.11823},
year = {2025}
}