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An autonomous navigation approach for unmanned vehicle in outdoor unstructured terrain with dynamic and negative obstacles

地形 避障 计算机科学 机器人 障碍物 弹道 人工智能 无人地面车辆 移动机器人 搜救 运动规划 计算机视觉 路径(计算) 实时计算 模拟 地理 天文 物理 地图学 考古 程序设计语言
作者
Bo Zhou,Jianjun Yi,Xinke Zhang,Liwei Chen,Yang Ding,Fei Han,Hanmo Zhang
出处
期刊:Robotica [Cambridge University Press]
卷期号:40 (8): 2831-2854 被引量:5
标识
DOI:10.1017/s0263574721001983
摘要

Abstract At present, the study on autonomous unmanned ground vehicle navigation in an unstructured environment is still facing great challenges and is of great significance in scenarios where search and rescue robots, planetary exploration robots, and agricultural robots are needed. In this paper, we proposed an autonomous navigation method for unstructured environments based on terrain constraints. Efficient path search and trajectory optimization on octree map are proposed to generate trajectories, which can effectively avoid various obstacles in off-road environments, such as dynamic obstacles and negative obstacles, to reach the specified destination. We have conducted empirical experiments in both simulated and real environments, and the results show that our approach achieved superior performance in dynamic obstacle avoidance tasks and mapless navigation tasks compared to the traditional 2-dimensional or 2.5-dimensional navigation methods.
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