Representación de mapas y planificación de navegación para UGVs de escalada con patas en entornos 3D
Autores: Xiang, Ao; Gong, Chenzhang; Fan, Li
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Representación de mapas y planificación de navegación para UGVs de escalada con patas en entornos 3D
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Vehículos terrestres no tripulados con patas para escalar
Evitación de obstáculos
Capacidades de transición en paredes
Entornos 3D
Métodos de navegación
Arquitectura de planificación jerárquica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los vehículos terrestres no tripulados de escalada con patas (LC-UGVs) poseen capacidades de evitación de obstáculos y transición entre paredes, lo que les permite moverse en entornos 3D. Los métodos de navegación existentes para UGVs con patas son solo adecuados para locomoción en el suelo en lugar de en el espacio 3D. Aunque se han propuesto algunos métodos de transición entre paredes, son específicos para ciertas estructuras con patas y no se han integrado en el marco de navegación en entornos 3D completos. La planificación de rutas libres de colisiones y accesibles para UGVs de escalada con patas con cualquier configuración en un entorno 3D sigue siendo un problema abierto. Este artículo propone una representación del mapa adecuada para la planificación de navegación de LC-UGVs en el espacio 3D, denominada Mapa de Elevación Multi-Nivel (MLEM). Basado en esta representación del mapa, proponemos una arquitectura de planificación jerárquica universal. Se aplica un planificador global para encontrar rápidamente rutas topológicas entre planos, y luego un planificador local y un generador de movimiento basado en primitivas de movimiento producen rutas accesibles y trayectorias de movimiento continuas. La arquitectura de planificación jerárquica dota a los LC-UGVs de la capacidad de transitar entre diferentes paredes, lo que les permite navegar a través de entornos 3D desafiantes.
Descripción
Los vehículos terrestres no tripulados de escalada con patas (LC-UGVs) poseen capacidades de evitación de obstáculos y transición entre paredes, lo que les permite moverse en entornos 3D. Los métodos de navegación existentes para UGVs con patas son solo adecuados para locomoción en el suelo en lugar de en el espacio 3D. Aunque se han propuesto algunos métodos de transición entre paredes, son específicos para ciertas estructuras con patas y no se han integrado en el marco de navegación en entornos 3D completos. La planificación de rutas libres de colisiones y accesibles para UGVs de escalada con patas con cualquier configuración en un entorno 3D sigue siendo un problema abierto. Este artículo propone una representación del mapa adecuada para la planificación de navegación de LC-UGVs en el espacio 3D, denominada Mapa de Elevación Multi-Nivel (MLEM). Basado en esta representación del mapa, proponemos una arquitectura de planificación jerárquica universal. Se aplica un planificador global para encontrar rápidamente rutas topológicas entre planos, y luego un planificador local y un generador de movimiento basado en primitivas de movimiento producen rutas accesibles y trayectorias de movimiento continuas. La arquitectura de planificación jerárquica dota a los LC-UGVs de la capacidad de transitar entre diferentes paredes, lo que les permite navegar a través de entornos 3D desafiantes.