已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

An Efficient Global Trajectory Planner for Highly Dynamical Nonholonomic Autonomous Vehicles on 3D Terrains

非完整系统 弹道 运动规划 地形 计算机科学 控制器(灌溉) 动力系统理论 控制理论(社会学) 规划师 国家(计算机科学) 路径(计算) 车辆动力学 数学优化 拓扑(电路) 控制工程 移动机器人 机器人 人工智能 数学 工程类 算法 控制(管理) 航空航天工程 物理 组合数学 天文 生物 量子力学 程序设计语言 生态学 农学
作者
Congkai Shen,Siyuan Yu,Bogdan I. Epureanu,Tulga Ersal
出处
期刊:IEEE Transactions on Robotics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:40: 1309-1326
标识
DOI:10.1109/tro.2023.3344030
摘要

A novel hierarchical global trajectory planner is presented to allow highly dynamical nonholonomic off-road autonomous vehicles to achieve high mobility on 3D terrains. On complex terrains with uneven topology, designing safe and feasible vehicle trajectories often demands an understanding of the vehicle's dynamical and nonholonomic constraints. Prior research, however, treats the global planning problem as a path planning problem without effectively accounting for topology or dynamical constraints. To address this gap, this paper presents a three-phase trajectory planning algorithm composed of an A*, a rapidly exploring random tree (RRT), and a local trajectory refining (LTR) phase to incorporate dynamical and nonholonomic constraints on uneven terrain. The algorithm is tested in scenarios with randomized terrain fields and obstacles to demonstrate the necessity for all three phases. The algorithm is shown to have lower cost, higher success rate, and higher computational efficiency compared to state-of-the-art methods. The algorithm is then tested by controlling a simulated MRZR vehicle on a 3D terrain along with a local controller, with comparisons to state-of-the-art algorithms. It is demonstrated that the new algorithm is capable of planning dynamically feasible trajectories with lower cost where the state-of-the-art algorithms fail to perform due to neglecting dynamical vehicle limitations.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
乐乐应助Jiangbs采纳,获得10
1秒前
lululu发布了新的文献求助10
3秒前
Pinocchio完成签到,获得积分10
5秒前
鸽子发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
CodeCraft应助计蒙采纳,获得30
6秒前
哈哈哈哈哈噶完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
852应助jiyuan采纳,获得10
8秒前
9秒前
10秒前
12秒前
12秒前
14秒前
学术蠢驴完成签到 ,获得积分10
14秒前
是人完成签到 ,获得积分10
17秒前
敏感小熊猫完成签到,获得积分10
17秒前
coconut完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
香蕉觅云应助顺心的大娘采纳,获得10
18秒前
Jiangbs发布了新的文献求助10
19秒前
xiaxiaxia发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
脑洞疼应助Dr大壮采纳,获得10
20秒前
21秒前
21秒前
Robin发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
彭于晏应助lululu采纳,获得10
25秒前
26秒前
木卡卡完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
28秒前
Moonpie应助酷炫的__采纳,获得10
29秒前
29秒前
MiyaGuo发布了新的文献求助10
30秒前
32秒前
Lsh完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
鸽子完成签到 ,获得积分10
33秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 680
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
Organic Reactions Volume 118 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6456200
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8266626
关于积分的说明 17619340
捐赠科研通 5522824
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2905100
邀请新用户注册赠送积分活动 1881825
关于科研通互助平台的介绍 1725210