Smooth path planning algoritmes voor autonome voertuigen

Projectinformatie

1. In ideefase

Initiator: Flanders Make
Contact: Bruno Depraetere
Projecttype: SBO
Toepassingsgebieden: gestructureerde omgevingen zoals industrieterrein, industriele gebouwen … 

Kernidee

Flanders Make wil haar software voor continue pad-planning sterk verbeteren om een brede toepasbaarheid te realiseren ten bate van AGV en UAV bedrijven.

Waar continue pad-planning niet over gaat is scheduling, een volgorde van te bereiken doelen bepalen, of een set waypoints genereren tussen twee doelen.

Waar het project wel over gaat is een smooth pad in de 2D/3D ruimte genereren dat een gegeven doelstelling zo optimaal mogelijk invult, rekening houdend met obstakels en beperkingen afkomstig van de kinematica en dynamica van het voertuig of de aandrijving. Een eng voorbeeld hiervan is een tijdsoptimale racelijn plannen tussen 2 punten in een magazijn die alle actuatoren satureert.

Door de bestaande algorithmes twee grootte-ordes te versnellen, kan de pad-planning online worden ingeschakeld: het voertuig kan autonoom en ogenblikkelijk herplannen bij de minste onvoorziene omstandigheid.

 

Achtergrond

Het uitgangspunt van de planner is dat er formeel beschreven wordt “wat” de ideale werking inhoudt: de objectieven (bvb. tijd, energieverbruik, geluid) en constraints (bvb. maximale snelheid ifv obstakelafstand, maximaal geaccumuleerd risico) vormen de specificaties. De planner zoekt vervolgens zelfstandig “hoe” het voertuig aangestuurd dient te worden, en dit voor een bepaalde tijdshorizon en met behulp van een voertuigmodel.

Door fundamentele technieken toe te voegen aan de planning-algoritmes mikken we op herplannen aan 20 Hz. Dit komt ten koste van een plan dat iets minder presteert dan het ideale, waarbij de optimality gap evenwel wordt afgeschat en als tuning parameter kan fungeren.

Naast snelheid pakken we ook stabiliteit aan: vermijden dat de planner voortdurend wisselt tussen meerdere equivalente paden.

 

Open Call

Flanders make heeft ervaring met generieke algorithmes voor optimale padplanning, en toepassingen op AGVs en drones.

We zoeken nog bedrijven die:

  •  economische baat zien bij padplanning/trajectgeneratie algorithmes die a) eenvoudig te configureren zijn, b) zeer efficiente trajecten oplevert en c) zeer snel deze trajecten uitrekent
  • accenten willen aanleveren in het onderzoek met behulp van small validation cases
  • focus willen aanreiken. Sommige beoogde technieken zijn eerder specifiek voor types planningsproblemen. Graag leggen we samen vast welke types problemen het meest relevant zijn over vier jaar.

Aarzel niet om contact op te nemen via bruno.depraetere@flandersmake.be om deel te nemen aan dit SBO-project!

 

Pin It on Pinterest