Dissertação

Real-Time Onboard Path Planning for Quadrotors EVALUATED

O trabalho desenvolvido nesta tese tem como foco o desenvolvimento de uma plataforma que possa ser empregue a bordo de um UAV e lhe forneça as capacidades necessárias para que um consiga deslocar-se da partida até ao destino final sem ser perturbado por obstáculos estáticos e/ou dinâmicos que apareçam no seu percurso. \par A abordagem seguida é composta por um algoritmo de planeamento de uma trajectória em tempo real que se encontra dividido em duas componentes: uma fase de planeamento Offline/Pré-voo e uma fase de replaneamento Online(em tempo real). Na primeira fase, as trajectórias são geradas num ambiente conhecido \textit{a priori} através de uma combinação de um algoritmo de amostragem (RRT-COnnect e Informed RRT* são utilizados) que gera um caminho que é posteriormente convertido numa trajectória suave por meio de um método de otimização baseado na minimização da quarta derivada da posição ("snap"). Na segunda fase, a trajectória inicial é corrigida em tempo real perante situações de potencial colisão com obstáculos dinâmicos. A correção é baseada numa trajectória de transição que segue o método utilizado na fase offline com os ajustes necessários para poder ser realizada em tempo real. Os ambientes onde os algoritmos atuam foram modelados como "Octomaps". De modo a testar os algoritmos densolvidos, foram feitas simulações não-físicas e físicas ( ditas simulações "Software-in.the-loop").
a bordo, replaneamento, suave, Snap, Octomap, Software-in-the-Loop

junho 29, 2021, 16:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Afzal Suleman

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Catedrático