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

• Processo: 12/20824-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2013
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2014
• Área de 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
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: algoritmo branch-and-bound | algoritmo committed trajectories | Ambientes Dinâmicos | Planejamento de Trajetórias | Rrt* | Planejamento de trajetórias de robôs móveis autônomos

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 (EESC/SBD) São Carlos.