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复杂环境下的无人机三维路径规划

林思伟  席万强  李青云  林俊志  李鹏  
【摘要】:针对存放大量杂物的室内环境或室外高楼林立的城市场景的复杂环境下,本文提出一种以Theta*算法做全局路径规划,改进动态窗口法(dynamic window approach, DWA)进行追踪路径节点的方法来实现四旋翼在三维环境下的路径规划。相较于先全局静态路径规划后路径C2连续性优化的方法,本方法可实现躲避地图中未知障碍物信息并且生成的曲线符合无人机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)动力学约束,保证无人机能够跟随路径而不会发生因速度剧烈变化导致引起姿态错乱。算法最终不仅生成规划好的避障路径,同时也生成电机的转速变化。可实现在无干扰情况下,仅跟踪电机转速变化就能进行轨迹跟踪,简化了UAV的控制难度。

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