SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

onr:"swepub:oai:DiVA.org:ltu-101399"
 

Sökning: onr:"swepub:oai:DiVA.org:ltu-101399" > An Edge Architectur...

An Edge Architecture for Enabling Autonomous Aerial Navigation with Embedded Collision Avoidance Through Remote Nonlinear Model Predictive Control

Seisa, Achilleas Santi (författare)
Luleå tekniska universitet,Signaler och system
Lindqvist, Björn (författare)
Luleå tekniska universitet,Signaler och system
Satpute, Sumeet Gajanan, 1987- (författare)
Luleå tekniska universitet,Signaler och system
visa fler...
Nikolakopoulos, George (författare)
Luleå tekniska universitet,Signaler och system
visa färre...
 (creator_code:org_t)
Elsevier, 2024
2024
Engelska.
Ingår i: Journal of Parallel and Distributed Computing. - : Elsevier. - 0743-7315 .- 1096-0848. ; 188
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • In this article, we present an edge-based architecture for enhancing the autonomous capabilities of resource-constrained aerial robots by enabling a remote nonlinear model predictive control scheme, which can be computationally heavy to run on the aerial robots' onboard processors. The nonlinear model predictive control is used to control the trajectory of an unmanned aerial vehicle while detecting, and preventing potential collisions. The proposed edge architecture enables trajectory recalculation for resource-constrained unmanned aerial vehicles in relatively real-time, which will allow them to have fully autonomous behaviors. The architecture is implemented with a remote Kubernetes cluster on the edge side, and it is evaluated on an unmanned aerial vehicle as our controllable robot, while the robotic operating system is used for managing the source codes, and overall communication. With the utilization of edge computing and the architecture presented in this work, we can overcome computational limitations, that resource-constrained robots have, and provide or improve features that are essential for autonomous missions. At the same time, we can minimize the relative travel time delays for time-critical missions over the edge, in comparison to the cloud. We investigate the validity of this hypothesis by evaluating the system's behavior through a series of experiments by utilizing either the unmanned aerial vehicle or the edge resources for the collision avoidance mission.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Elektroteknik och elektronik -- Robotteknik och automation (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering -- Robotics (hsv//eng)

Nyckelord

Edge computing
Kubernetes
Robotics
Nonlinear model predictive control (NMPC)
Robotics and Artificial Intelligence
Robotik och artificiell intelligens

Publikations- och innehållstyp

ref (ämneskategori)
art (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Sök utanför SwePub

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy