A globally converging algorithm for reactive robot navigation among moving and deforming obstacles

Matveev, Alexey S.; Hoy, Michael; Savkin, Andrey V.

doi:10.1016/j.automatica.2015.02.012

Cited by 41 publications

(30 citation statements)

References 50 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…It was emphasized in [8][9][10] that these methods usually require significant computational resources for routing the AMR movement and localization. Moreover, they cannot be used for complicated (non-structured) environments.…”

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Localization and navigation of mobile robots in an environment with variable properties

Удовенко¹,

Sorokin²

2019

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

Запропоновано метод локалізації та навігації мобіль ного робота в середовищі зі змінними властивостями за умов обмежених можливостей для дистанційного керування, що передбачає можливість перемикання режиму керування роботом в стан автономної навіга ції. Метод базується на комбінованому застосуванні нечіткої моделі і RLалгоритму, який дозволяє покра щувати набір нечітких правил, використовуючи сигна ли підкріплення Запропоновано удосконалення методу локалізації мобільних об'єктів з використанням тех нології iBeacon та NFC у просторі з відомими картами приміщень, що дозволяє скоротити кількість необхід них для локалізації передавачів. В роботі модифіковано алгоритм визначення марш руту руху мобільних об'єктів з використанням мето ду Jump Point Search (пошук шляху по стрибковим точкам). Суть модифі кації полягає у використанні в алгоритмі манхеттенської відстані між координа тами точок маршруту. Це дозволяє зменшити вплив окремих викидів на результати обчислень в порівнянні з базовим алгоритмом. Отримані результати можуть бути використані в системах керування мобільним роботом в середовищі зі змінними властивостями за умов обмежених мож ливостей для дистанційного керування. Результати тестування запропонованих методів та відповідних обчислювальних процедур підтверджують їх працез датність та перспективи практичного застосування. Застосування наведеного підходу дозволяє врахову вати конфігурації перешкод та корегувати страте гію навігації для поліпшення якості системи (у 95 % тестових експериментів мобільний робот досягав мети в середовищі з різними типами перешкод)Ключові слова: мобільний об'єкт, локалізація, авто номна навігація, нечіткий регулятор, керування з під кріпленим на вчанням UDC 004.852

show abstract

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Localization and navigation of mobile robots in an environment with variable properties

Удовенко¹,

Sorokin²

2019

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…If it does not, then under extreme wind conditions the trajectory could be too aggressive for the vehicle and violate the vehicle controller stability requirements. Hardware constraints such as sensor range, maximum velocity, clearance radius, and/or turning radius have been considered [5]- [9], but in each case the trajectory generation is decoupled from the disturbance rejection. 2 In our previous work [10] we addressed this shortcoming by presenting a reactive trajectory generation algorithm for vehicles with second-order dynamics that considered the vehicle hardware constraints but also included the disturbance as an input.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Reactive Trajectory Generation for Multiple Vehicles in Unknown Environments With Wind Disturbances

Cole

Wickenheiser

2018

IEEE Trans. Robot.

View full text Add to dashboard Cite

The widespread use of unmanned aerial vehicles (UAVs) by the military, commercial companies, and academia continues to push research for autonomous vehicle navigation, particularly in varying environmental conditions and beyond-line-of-sight (BLOS) applications. This article addresses trajectory generation for UAVs operating in extreme environments where the wind disturbances may exceed the vehicle's closed-loop stability bounds. To do this, a controller is developed that has two modes of operation: (1) normal mode, and (2) drift mode. In the normal mode the vehicle's thrust and sensor limitations are not exceeded by environmental conditions, whereas in the drift mode they are. In the drift mode, a drift frame that moves with the prevailing wind is established in which the vehicle maintains control authority to generate and track trajectories. The vehicle maintains control authority by relaxing the inertial frame trajectory tracking requirement and re-planning the trajectory in the drift frame. Guarantees are established to ensure tracking of the trajectory, collision avoidance, and respecting the vehicle thrust and sensor limitations. Simulation results demonstrate the algorithm properties through two scenarios. First, the performance of two quadrotors is compared where one utilizes the drift mode and the other does not. Second, multiple vehicles navigate through two narrow openings between protected and windy environments to demonstrate on-board updates to navigation parameters based on environmental conditions.

show abstract

“…During achieving sweep coverage in the operating area by a group of cooperative drone-BSs, collision avoidance becomes a problem needs to be considered. To solve the collision issue, the path planner of drone-BSs is required to guarantee collision avoidance while achieving the global objective [16]. In this paper, we only focus on the collision avoidance between drone-BSs.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Deployment of Drone Base Stations for Cellular Communication Without Apriori User Distribution Information

2018

2018 37th Chinese Control Conference (CCC)

View full text Add to dashboard Cite

Drone base stations can provide cellular networks in areas that have lost coverage due to disasters. To serve the maximum number of users in the disaster area without apriori user distribution information, we proposed a 'sweep and search' algorithm to find the optimal deployment of drone base stations. The algorithm involves polygon area decomposition, coverage control and collision avoidance. To the best of our knowledge, this paper is the first in the literature that studied the deployment of drone base station without apriori user distribution information. Simulations are presented showing that the proposed algorithm outperforms the random search algorithm and the attractive search algorithm regarding the maximum number of severed users under the deployment of drone-BSs they found with a time limit.

show abstract

A globally converging algorithm for reactive robot navigation among moving and deforming obstacles

Cited by 41 publications

References 50 publications

Localization and navigation of mobile robots in an environment with variable properties

Localization and navigation of mobile robots in an environment with variable properties

Reactive Trajectory Generation for Multiple Vehicles in Unknown Environments With Wind Disturbances

Deployment of Drone Base Stations for Cellular Communication Without Apriori User Distribution Information

Contact Info

Product

Resources

About