Motion planning for an unmanned surface vehicle based on topological position maps
Motion planning for an unmanned surface vehicle based on topological position maps
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基于拓扑位置图的无人地面车辆运动规划
DOI：
10.1016/j.oceaneng.2019.106798
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发表时间：
2020-02
影响因子：
5
通讯作者：
Zhu Man
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhou Chunhui;Gu Shangding;Wen Yuanqiao;Du Zhe;Xiao Changshi;Huang Liang;Zhu Man
本文研究了无人水面航行器(USV)的运动规划问题，其目标是在满足避碰和USV动力学约束的情况下，在航行水域中寻找最短的搜索时间和最短路径。为了解决这一问题，提出了一种基于拓扑位置关系(TPR)的运动规划方法。首先，基于障碍物的空间分布，构建了障碍物的TPR和USV。这给出了一个整体的拓扑导航地图，这与通常的基于网格的地图不同。其次，建立了单元分解的数值模型，对无人潜航器的动力学进行了约束，使无人潜航器的运动更符合实际情况。本研究中的运动规划是通过将拓扑导航图和USV的数值模型相结合来实现的。最后，通过数值仿真和现场测试验证了所提出的模型和算法的有效性。
This paper investigates the motion-planning problem for an unmanned surface vehicle (USV), in which the goal is to find the shortest search time, the shortest path in navigational waters, all subject to collision avoidance and USV dynamics constraints. A new motion-planning method is proposed, based on topological position relationships (TPR), to achieve this solution. Firstly, the TPR of the obstacles and the USV are constructed, based on the spatial distribution of the obstacles. This gives an overall topological navigation map, which is different from the usual grid-based map. Secondly, a numerical model of unit decomposition is built to constrain the dynamics of the USV, so that the motion of the USV better fits the exact situation. Motion planning in this study is achieved by combining the topological navigation map and a numerical model of the USV. Finally, Numerical simulations and field tests verify the effectiveness of our formulated model and proposed algorithm.
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DOI：
10.1115/detc2012-71239
发表时间：
2012-08
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
P. Svec;Atul Thakur;Brual C. Shah;Satyandra K. Gupta
通讯作者：
P. Svec;Atul Thakur;Brual C. Shah;Satyandra K. Gupta
一种无人水面艇自主巡航新方法
DOI：
10.1108/ir-05-2015-0097
发表时间：
2016-01
期刊：
Industrial Robot: An International Journal
影响因子：
--
作者：
Xie Shaorong;Wu Peng;Liu Hengli;Yan Peng;Li Xiaomao;Luo Jun;Li Qingmei.
通讯作者：
Li Qingmei.
DOI：
--
发表时间：
1967
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
J. E. Falk;R Fletcher;M. J. D. Powell;Peter E Hart;Nils J Nilsson;Bertram Raphael
通讯作者：
J. E. Falk;R Fletcher;M. J. D. Powell;Peter E Hart;Nils J Nilsson;Bertram Raphael
DOI：
10.1007/978-3-319-55372-6
发表时间：
2017
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
T. Fossen;K. Pettersen;H. Nijmeijer
通讯作者：
T. Fossen;K. Pettersen;H. Nijmeijer
DOI：
10.1016/j.robot.2012.07.009
发表时间：
2012-12
期刊：
Robotics Auton. Syst.
影响因子：
--
作者：
Atul Thakur;P. Svec;Satyandra K. Gupta
通讯作者：
Atul Thakur;P. Svec;Satyandra K. Gupta