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Generación de trayectorias para vehículos aéreos no tripulados basada en la evasión de obstáculos localizados por un sistema de detección visual

Autores: Muñoz Mendoza, Luis Felipe; García-Torales, Guillermo; Acosta Lúa, Cuauhtémoc; Di Gennaro, Stefano; Guillen Bonilla, José Trinidad

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Generación de trayectorias para vehículos aéreos no tripulados basada en la evasión de obstáculos localizados por un sistema de detección visual


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Trayectorias vectoriales
Vehículos aéreos no tripulados
Algoritmo
Evasión de objetos
Cámara de UAV
Trayectorias libres de colisiones

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 37

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En este trabajo, se completan trayectorias vectoriales para vehículos aéreos no tripulados basadas en un nuevo algoritmo llamado generación de trayectorias basada en la evasión de objetos (TGBOA), que se presenta utilizando una cámara de UAV como sensor visual para definir trayectorias libres de colisión en escenarios con objetos distribuidos aleatoriamente. La información de ubicación de los objetos es recopilada por el sensor visual y procesada en tiempo real. Esta propuesta tiene dos ventajas. Primero, este sistema mejora la eficiencia al centrar el algoritmo en la detección de objetos y la posición del dron, reduciendo así la complejidad computacional. Segundo, se generan y actualizan referencias de trayectoria en tiempo real. Para definir una trayectoria libre de colisión y evitar una colisión entre el UAV y el objeto detectado, se genera una referencia y se muestra mediante ecuaciones vectoriales, simétricas y paramétricas. Estos vectores se utilizan como referencia en un controlador tipo PI basado en el modelo matemático de Newton-Euler. Experimentalmente, el algoritmo TGBOA se corrobora mediante el desarrollo de tres experimentos donde se aplican el cuadricóptero F-450, MATLAB 2022ª, el controlador tipo PI y la comunicación Wi-Fi. El algoritmo TGBOA y el controlador tipo PI muestran funcionalidad porque el controlador siempre sigue el vector generado debido a la evasión de obstáculos.

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