基于多项式的动态环境自主无人机竞速在线规划
机器人学
2023-06-27 v1
摘要
近年来，自主无人机竞速取得了显著进展。然而，主要焦点在于达到执行时间，而对动态环境挑战的关注甚少。竞速场景的高速特性，加上环境可能发生不可预见的改变，对在线重规划及其时效性提出了严苛要求。针对动态环境中的竞速，我们提出了一种具有高效多项式轨迹表示的在线重规划框架。我们基于优化方法在激进速度与灵活避障之间进行权衡。此外，为确保穿越中间竞速航点时的安全性与精确性，我们将该需求表述为规划过程中的硬约束。对于动态障碍物，基于工程考量设计了并行多拓扑轨迹规划，以防止因局部最优导致竞速时间损失。该框架已集成至四旋翼系统，并在大疆机甲大师智能无人机锦标赛中成功演示，其成功完成竞速赛道并获得第一名，用时不到第二名的一半。
引用
@article{arxiv.2306.14461,
title = {Polynomial-based Online Planning for Autonomous Drone Racing in Dynamic Environments},
author = {Qianhao Wang and Dong Wang and Chao Xu and Alan Gao and Fei Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.14461},
year = {2023}
}