Un marco eficiente para misiones autónomas de UAV en entornos parcialmente desconocidos y sin GNSS
Autores: Mugnai, Michael; Teppati Losé, Massimo; Herrera-Alarcón, Edwin Paúl; Baris, Gabriele; Satler, Massimo; Avizzano, Carlo Alberto
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un marco eficiente para misiones autónomas de UAV en entornos parcialmente desconocidos y sin GNSS
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Multirrotores
Misiones autónomas
Vehículos Aéreos No Tripulados
Sistema Global de Navegación por Satélite
Evitación de obstáculos
Sistema Operativo de Robots
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Hoy en día, los multirrotores son sistemas versátiles que pueden emplearse en varios escenarios, donde su creciente autonomía les permite llevar a cabo misiones complejas sin intervención humana. Este documento presenta un marco para misiones autónomas con Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) de bajo costo en entornos sin Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS). Este documento presenta elecciones de hardware y módulos de software para localización, percepción, planificación global, replanificación local para evitar obstáculos y una máquina de estados para dictar la secuencia general de la misión. Todo el conjunto de software ha sido diseñado aprovechando el middleware del Sistema Operativo de Robots (ROS) y ha sido validado extensamente tanto en simulaciones como en pruebas en entornos reales. La solución propuesta puede ejecutarse tanto en simulación como en escenarios del mundo real sin modificaciones gracias a una pequeña brecha entre simulación y realidad con la funcionalidad de software en el bucle PX4. Todo el sistema ha competido con éxito en el Concurso de Drones Leonardo, una competencia anual entre universidades italianas con un enfoque en tareas autónomas, resilientes y de bajo nivel para VANT basados en visión, demostrando la robustez de todo el diseño del sistema.
Descripción
Hoy en día, los multirrotores son sistemas versátiles que pueden emplearse en varios escenarios, donde su creciente autonomía les permite llevar a cabo misiones complejas sin intervención humana. Este documento presenta un marco para misiones autónomas con Vehículos Aéreos No Tripulados (VANT) de bajo costo en entornos sin Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS). Este documento presenta elecciones de hardware y módulos de software para localización, percepción, planificación global, replanificación local para evitar obstáculos y una máquina de estados para dictar la secuencia general de la misión. Todo el conjunto de software ha sido diseñado aprovechando el middleware del Sistema Operativo de Robots (ROS) y ha sido validado extensamente tanto en simulaciones como en pruebas en entornos reales. La solución propuesta puede ejecutarse tanto en simulación como en escenarios del mundo real sin modificaciones gracias a una pequeña brecha entre simulación y realidad con la funcionalidad de software en el bucle PX4. Todo el sistema ha competido con éxito en el Concurso de Drones Leonardo, una competencia anual entre universidades italianas con un enfoque en tareas autónomas, resilientes y de bajo nivel para VANT basados en visión, demostrando la robustez de todo el diseño del sistema.