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Planejamento de trajetória de veículo autônomo utilizando o algoritmo RRT* otimizado

Processo: 12/20824-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2013
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2014
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica
Pesquisador responsável:Valdir Grassi Junior
Beneficiário:Hiparco Lins Vieira
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Otimização matemática   Algoritmos   Branch-and-bound

Resumo

A aplicação de técnicas baseadas em amostragem em algoritmos que envolvem o planejamento de trajetórias de robôs tem se tornado cada vez mais difundida. Deste grupo, um dos algoritmos mais utilizados é chamado Rapidly-exploring Random Tree (RRT), que se baseia na amostragem incremental para calcular de forma eficiente e rápida os planos de trajetória do robô evitando colisões com obstáculos. Contudo, o algoritmo RRT geralmente converge para uma solução distante da solução ótima. Baseado neste fato, foi proposto o algoritmo RRT*, que, assim como o algoritmo RRT, é baseado em amostragens. Uma vantagem do algoritmo RRT* em relação ao RRT está no fato de que aquele converge quase sempre para uma solução ótima sem expor-se a substanciais sobrecarregamentos computacionais. Além disso, o RRT* pode melhorar o plano de trajetória antes que sua execução esteja completa. Uma das variações do algoritmo RRT* utiliza o algoritmo RRT* em conjunto com os algoritmos branch-and-bound e commited trajectories, trazendo um aumento na eficiência para aplicações em tempo real. Para o projeto de mestrado, pretende-se implementar esta variação do algoritmo RRT* aplicado à ambientes dinâmicos. A ferramenta utilizada para implementação do método e simulações será o Robot Operating System (ROS), e como plataforma robótica, será utilizado o CaRINA (Carro Robótico Inteligente para Navegação autônoma), projeto em desenvolvimento no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC - USP) em parceria com a Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP). (AU)

Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
VIEIRA, Hiparco Lins. Redução do custo computacional do algoritmo RRT através de otimização por eliminação. 2014. Dissertação de Mestrado - Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de São Carlos São Carlos.

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