EF-TTOA: Desarrollo de un Planificador de Trayectorias para UAV y un Marco de Control de Evitación de Obstáculos para Obstáculos Estáticos y Móviles
Autores: Du, Hongbao; Wang, Zhengjie; Zhang, Xiaoning
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
EF-TTOA: Desarrollo de un Planificador de Trayectorias para UAV y un Marco de Control de Evitación de Obstáculos para Obstáculos Estáticos y Móviles
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Aplicaciones
Vuelo autónomo
Percepción de obstáculos
Planificación de UAV
Evitación de obstáculos
Seguridad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Con el aumento de las aplicaciones de vehículos aéreos no tripulados (VANT) en la topografía, la cartografía, el rescate, etc., la seguridad del vuelo autónomo en entornos complejos se convierte en un tema crucial. Desplegar VANT autónomos en entornos complejos generalmente requiere que tengan una percepción precisa de obstáculos dinámicos, como la detección de aves y otros vehículos voladores a gran altitud, así como de humanos y vehículos terrestres a baja altitud o en interiores. El objetivo principal de este trabajo es hacer frente tanto a obstáculos estáticos como en movimiento en el entorno mediante el desarrollo de un nuevo marco para la planificación y el control de VANT. En primer lugar, las nubes de puntos adquiridas de la cámara de profundidad se dividen en puntos dinámicos y estáticos, y luego se estima la velocidad de los grupos de nubes de puntos. La nube de puntos estática se utiliza como entrada para la cartografía local. La búsqueda de rutas se simplifica al identificar puntos clave entre los puntos estáticos. En segundo lugar, el diseño de un controlador de seguimiento de trayectoria y evasión de obstáculos basado en la función de barrera de control garantiza la seguridad ante obstáculos en movimiento y estáticos. El módulo de búsqueda de rutas puede buscar de manera estable el camino más corto, y el controlador puede manejar obstáculos en movimiento con alta frecuencia. Por lo tanto, el VANT puede hacer frente tanto a la planificación a largo plazo como a emergencias inmediatas. El marco propuesto en este trabajo permite que un VANT opere en un campo más amplio, con mejor seguridad y rendimiento en tiempo real.
Descripción
Con el aumento de las aplicaciones de vehículos aéreos no tripulados (VANT) en la topografía, la cartografía, el rescate, etc., la seguridad del vuelo autónomo en entornos complejos se convierte en un tema crucial. Desplegar VANT autónomos en entornos complejos generalmente requiere que tengan una percepción precisa de obstáculos dinámicos, como la detección de aves y otros vehículos voladores a gran altitud, así como de humanos y vehículos terrestres a baja altitud o en interiores. El objetivo principal de este trabajo es hacer frente tanto a obstáculos estáticos como en movimiento en el entorno mediante el desarrollo de un nuevo marco para la planificación y el control de VANT. En primer lugar, las nubes de puntos adquiridas de la cámara de profundidad se dividen en puntos dinámicos y estáticos, y luego se estima la velocidad de los grupos de nubes de puntos. La nube de puntos estática se utiliza como entrada para la cartografía local. La búsqueda de rutas se simplifica al identificar puntos clave entre los puntos estáticos. En segundo lugar, el diseño de un controlador de seguimiento de trayectoria y evasión de obstáculos basado en la función de barrera de control garantiza la seguridad ante obstáculos en movimiento y estáticos. El módulo de búsqueda de rutas puede buscar de manera estable el camino más corto, y el controlador puede manejar obstáculos en movimiento con alta frecuencia. Por lo tanto, el VANT puede hacer frente tanto a la planificación a largo plazo como a emergencias inmediatas. El marco propuesto en este trabajo permite que un VANT opere en un campo más amplio, con mejor seguridad y rendimiento en tiempo real.