Generación de Trayectorias Óptimas Basadas en Splines para Excavadoras Autónomas
Autores: Zhao, Jiangying; Hu, Yongbiao; Liu, Chengshuo; Tian, Mingrui; Xia, Xiaohua
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Generación de Trayectorias Óptimas Basadas en Splines para Excavadoras Autónomas
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Método propuesto
Generación de trayectorias
Excavadora autónoma
Camino topológicamente equivalente
Spline
Reparametrizado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, proponemos un nuevo método de generación de trayectorias para aplicaciones de enseñanza y planificación de excavadoras autónomas. En lugar de controlar la excavadora para seguir con precisión la ruta de enseñanza, el método propuesto transforma la trayectoria arbitraria, lenta y brusca de la excavación humana en un camino topológicamente equivalente que está garantizado para ser rápido, suave y dinámicamente factible. Este método optimiza las trayectorias tanto en aspectos de tiempo como de sacudida. Se utiliza un spline para conectar estos puntos de referencia, que son topológicamente equivalentes a la ruta de enseñanza humana. Luego, la trayectoria se reparametriza para obtener la trayectoria de mínimo tiempo-sacudida con las restricciones kinodinámicas. El método de generación de trayectorias óptimas de tiempo-sacudida se formula utilizando programación no lineal y se lleva a cabo de manera iterativa. El marco propuesto en este artículo se integró en una plataforma completa de excavación autónoma y se validó para lograr excavaciones agresivas en un entorno de campo.
Descripción
En este artículo, proponemos un nuevo método de generación de trayectorias para aplicaciones de enseñanza y planificación de excavadoras autónomas. En lugar de controlar la excavadora para seguir con precisión la ruta de enseñanza, el método propuesto transforma la trayectoria arbitraria, lenta y brusca de la excavación humana en un camino topológicamente equivalente que está garantizado para ser rápido, suave y dinámicamente factible. Este método optimiza las trayectorias tanto en aspectos de tiempo como de sacudida. Se utiliza un spline para conectar estos puntos de referencia, que son topológicamente equivalentes a la ruta de enseñanza humana. Luego, la trayectoria se reparametriza para obtener la trayectoria de mínimo tiempo-sacudida con las restricciones kinodinámicas. El método de generación de trayectorias óptimas de tiempo-sacudida se formula utilizando programación no lineal y se lleva a cabo de manera iterativa. El marco propuesto en este artículo se integró en una plataforma completa de excavación autónoma y se validó para lograr excavaciones agresivas en un entorno de campo.