Velocity obstacle guided motion planning method in dynamic environments

障碍物 平滑度 弹道 计算机科学 避障 运动规划 机器人 移动机器人 计算机视觉 路径(计算) 公制(单位) 运动(物理) 人工智能 控制理论(社会学) 模拟 数学 工程类 控制(管理) 地理 数学分析 运营管理 物理 考古 天文 程序设计语言
作者
Wanxin Liu,Bo Zhang,Pudong Liu,Jian Pan,Shiyu Chen
出处
期刊:Journal of King Saud University - Computer and Information Sciences [Elsevier]
卷期号:36 (1): 101889-101889 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.jksuci.2023.101889
摘要

The ability of a robot to navigate through a dynamic environment, avoid obstacles, and reach its destination is crucial for safety and a major technological challenge in autonomous navigation, especially in crowded environments involving hospitals, hotels, and restaurants. Most prominent methods use distance metrics as a safety constraints in their planning algorithms, which leads to overly cautious navigation. Thus, a velocity obstacle guided motion planning method for mobile robots in moving obstacle environments is proposed. The approach automatically negotiates dynamic obstacles combining velocity obstacle (VO) and trajectory generating. First, a dynamic perception algorithm is developed to track and predict obstacles using only point cloud input. Subsequently, to obtain an initial trajectory that satisfies kinodynamic and the VO-based safety metric (VOSM), VO is applied to search the kinodynamic path to verify the safety of the extended motion primitives. Finally, the smoothness and safety of the robot trajectory are enhanced by nonlinear optimization, which incorporates the proposed safety constraints based on VO. Extensive simulations in challenging environments demonstrate a 40.0% success rate increase and a 44.8% trajectory smoothness improvement over obstacle distance-based methods. Practical testing prove our technology is reliable and can safely avoid dynamic obstacles.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
sun发布了新的文献求助10
1秒前
小蘑菇应助唠叨的耷采纳,获得10
1秒前
奋斗蚂蚁发布了新的文献求助10
1秒前
nyddyy完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
www完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
苏洋完成签到,获得积分10
2秒前
迷路的绿藻头完成签到,获得积分10
2秒前
桐桐应助Jake采纳,获得10
2秒前
2秒前
liuuuuuu完成签到,获得积分10
3秒前
大模型应助赵珂采纳,获得10
3秒前
胡咔咔发布了新的文献求助10
3秒前
王丽雅发布了新的文献求助10
4秒前
cdercder完成签到,获得积分0
4秒前
lshl2000完成签到,获得积分10
5秒前
芙芙官发布了新的文献求助10
5秒前
金铭发布了新的文献求助30
5秒前
椰奶完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
8秒前
英俊的铭应助科研白菜采纳,获得10
8秒前
wuzhizhongbin完成签到,获得积分10
8秒前
ysxl发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
QIUQIU0916完成签到 ,获得积分10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
人间风发布了新的文献求助10
10秒前
CipherSage应助1111111111111采纳,获得10
10秒前
子车茗应助Lucas采纳,获得20
11秒前
Leo发布了新的文献求助10
11秒前
Easton丶完成签到,获得积分10
11秒前
houyoufang完成签到 ,获得积分10
12秒前
完美世界应助yoyo采纳,获得10
13秒前
13秒前
华仔应助无情干饭崽采纳,获得10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Iron toxicity and hematopoietic cell transplantation: do we understand why iron affects transplant outcome? 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1021
Teacher Wellbeing: Noticing, Nurturing, Sustaining, and Flourishing in Schools 800
Efficacy of sirolimus in Klippel-Trenaunay syndrome 500
上海破产法庭破产实务案例精选(2019-2024) 500
EEG in Childhood Epilepsy: Initial Presentation & Long-Term Follow-Up 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5477776
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4579563
关于积分的说明 14369317
捐赠科研通 4507785
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2470190
邀请新用户注册赠送积分活动 1457093
关于科研通互助平台的介绍 1431066