Planificación de ruta consciente de la oclusión para promover la precisión de posicionamiento infrarrojo para la conducción autónoma en un almacén
Autores: Li, Bai; Tang, Shiqi; Zhang, Youmin; Zhong, Xiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Planificación de ruta consciente de la oclusión para promover la precisión de posicionamiento infrarrojo para la conducción autónoma en un almacén
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Infrarrojo
Posicionamiento
Vehículo autónomo
Planificador de trayectorias consciente de la oclusión
Marco de Frenet
Interior.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 42
Citaciones: Sin citaciones
El posicionamiento infrarrojo es un módulo crítico en una plataforma de vehículo autónomo en interiores. En un sistema de posicionamiento infrarrojo, el vehículo ego está equipado con un emisor infrarrojo mientras que los receptores infrarrojos están fijados en el techo. El resultado del posicionamiento infrarrojo es preciso solo cuando el número de receptores infrarrojos válidos es superior a tres. Un receptor infrarrojo fácilmente se vuelve inválido si no recibe luz del emisor infrarrojo debido a obstrucciones en interiores. Este estudio propone un planificador de ruta consciente de obstrucciones que permite a un vehículo autónomo navegar hacia la parte libre de obstrucciones del área transitable. El planificador consta de cuatro capas. En la primera capa, se busca un camino homotópico A* en el mapa de rejilla 2D para conectar aproximadamente los puntos iniciales y finales. En la segunda capa, se planifica una línea de referencia continuamente curva cerca del camino A* utilizando control óptimo numérico. En la tercera capa, se construye un marco de Frenet a lo largo de la línea de referencia, seguido por una búsqueda de una ruta consciente de obstrucciones dentro de ese marco mediante programación dinámica. En la cuarta capa, se optimiza un camino continuamente curvo a través de programación cuadrática dentro del marco de Frenet. Un camino planificado dentro del marco de Frenet puede violar los límites de curvatura en un marco cartesiano del mundo real; por lo tanto, la cuarta capa se implementa a través de prueba y error. Los resultados de la simulación en el software CarSim muestran que las rutas derivadas reducen el riesgo de posicionamiento deficiente y son fácilmente seguidas por un controlador.
Descripción
El posicionamiento infrarrojo es un módulo crítico en una plataforma de vehículo autónomo en interiores. En un sistema de posicionamiento infrarrojo, el vehículo ego está equipado con un emisor infrarrojo mientras que los receptores infrarrojos están fijados en el techo. El resultado del posicionamiento infrarrojo es preciso solo cuando el número de receptores infrarrojos válidos es superior a tres. Un receptor infrarrojo fácilmente se vuelve inválido si no recibe luz del emisor infrarrojo debido a obstrucciones en interiores. Este estudio propone un planificador de ruta consciente de obstrucciones que permite a un vehículo autónomo navegar hacia la parte libre de obstrucciones del área transitable. El planificador consta de cuatro capas. En la primera capa, se busca un camino homotópico A* en el mapa de rejilla 2D para conectar aproximadamente los puntos iniciales y finales. En la segunda capa, se planifica una línea de referencia continuamente curva cerca del camino A* utilizando control óptimo numérico. En la tercera capa, se construye un marco de Frenet a lo largo de la línea de referencia, seguido por una búsqueda de una ruta consciente de obstrucciones dentro de ese marco mediante programación dinámica. En la cuarta capa, se optimiza un camino continuamente curvo a través de programación cuadrática dentro del marco de Frenet. Un camino planificado dentro del marco de Frenet puede violar los límites de curvatura en un marco cartesiano del mundo real; por lo tanto, la cuarta capa se implementa a través de prueba y error. Los resultados de la simulación en el software CarSim muestran que las rutas derivadas reducen el riesgo de posicionamiento deficiente y son fácilmente seguidas por un controlador.