SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

WFRF:(Liang Fan)
 

Sökning: WFRF:(Liang Fan) > (2020-2024) > Efficient Optimizat...

Efficient Optimization-Based Trajectory Planning for Unmanned Systems in Confined Environments

Fan, Jiayu (författare)
Zhejiang University
Murgovski, Nikolce, 1980 (författare)
Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology
Liang, Jun (författare)
Zhejiang University
 (creator_code:org_t)
2024
2024
Engelska.
Ingår i: IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems. - 1524-9050 .- 1558-0016. ; In Press
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • This research addresses the increasing demand for advanced navigation systems capable of operating within confined surroundings. A significant challenge in this field is developing an efficient planning framework that can generalize across various types of collision avoidance missions. Utilizing numerical optimal control techniques, this study proposes a unified optimization-based planning framework to meet these demands. We focus on handling two collision avoidance problems, i.e., the object not colliding with obstacles and not colliding with boundaries of the constrained region. The object or obstacle is denoted as a union of convex polytopes and ellipsoids, and the constrained region is denoted as an intersection of such convex sets. Using these representations, collision avoidance can be approached by formulating explicit constraints that separate two convex sets, or ensure that a convex set is contained in another convex set, referred to as separating constraints and containing constraints, respectively. We propose to use the hyperplane separation theorem to formulate differentiable separating constraints, and utilize the S-procedure and geometrical methods to formulate smooth containing constraints. We state that compared to the state of the art, the proposed formulations allow a considerable reduction in nonlinear program size and geometry-based initialization in auxiliary variables used to formulate collision avoidance constraints. Finally, the efficacy of the proposed unified planning framework is evaluated in two contexts, autonomous parking in tractor-trailer vehicles and overtaking on curved lanes. The results in both cases exhibit an improved computational performance compared to existing methods.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Elektroteknik och elektronik -- Robotteknik och automation (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering -- Robotics (hsv//eng)
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Elektroteknik och elektronik -- Reglerteknik (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering -- Control Engineering (hsv//eng)
NATURVETENSKAP  -- Data- och informationsvetenskap -- Datavetenskap (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Computer and Information Sciences -- Computer Sciences (hsv//eng)

Nyckelord

nonlinear optimization
Faces
Shape
trajectory planning
Collision avoidance
hyperplane separation theorem
Ellipsoids
S-procedure
Fans
efficient collision avoidance
Navigation
Optimization-based planning
Planning

Publikations- och innehållstyp

art (ämneskategori)
ref (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...
Fan, Jiayu
Murgovski, Nikol ...
Liang, Jun
Om ämnet
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER
TEKNIK OCH TEKNO ...
och Elektroteknik oc ...
och Robotteknik och ...
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER
TEKNIK OCH TEKNO ...
och Elektroteknik oc ...
och Reglerteknik
NATURVETENSKAP
NATURVETENSKAP
och Data och informa ...
och Datavetenskap
Artiklar i publikationen
IEEE Transaction ...
Av lärosätet
Chalmers tekniska högskola

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