Dissertação
Real-Time Trajectory Planning for UAVs in Environments with Moving Obstacles EVALUATED
Neste trabalho é apresentado um algoritmo de planeamento de trajectória em tempo real. O algo- ritmo desenvolvido é capaz de gerar rapidamente trajectórias que evitam obstáculos inesperados, tanto estáticos como em movimento, em tempo real. Este algoritmo tem a capacidade de gerar trajectórias óptimas em termos de custos operacionais, que são dados por uma combinação do tempo de trajectória com uma estimação da energia consumida. O algoritmo foi integrado com um sistema de TCAS simplificado, mostrando a capacidade de um algoritmo de planeamento autónomo utilizar um sistema inicialmente projectado para aeronaves com pilotos humanos. A solução é baseada numa Rapidly-exploring Random Tree (RRT) modificada e num optimizador de trajectória. A RRT modificada permite gerar trajectórias que respeitam um raio mı́nimo de curvatura. Foi ainda desenvolvido um processo que permite diminuir de forma rápida o comprimento das trajectórias geradas pela RRT. O optimizador de trajectória foi desenhado de forma a utilizar um número reduzido de variáveis de decisão. As trajectórias geradas por este algoritmo são formadas por uma sequência de splines de segunda ordem. Múltiplas simulações utilizando uma dinâmica aproximada foram realizadas de forma a avaliar as capacidades do algoritmo em tempo real. Foram também executadas simulações no simulador Gazebo de forma a validar a capacidade de um multi-rotor real seguir trajectórias agressivas geradas pelos algoritmos.
abril 24, 2020, 16:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Rodrigo Martins de Matos Ventura
Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)
Professor Auxiliar
