TOPFLIGHT: Trajectory and Mission Planning for Agile Flight of Aerial Robots in Cluttered Environments
Project goals
Drones are already changing many industries like package delivery, inspection, or search and rescue. This research project will focus on answering fundamental questions that arise from high-speed flight of quadrotors in cluttered environments. The motivation for this project is the search and rescue scenario which requires the drones to be as fast as possible to quickly find survivors after natural disasters. We will focus on pushing the boundaries of the drones’ autonomy in planning and control for agile quadrotor flight. Current approaches struggle with online trajectory planning and control that would use full agility of the quadrotors and thus minimize the time of flight. We plan to developt planning and control methods that overcome this limitation and thus significantly improve the efficiency of drones in such tasks. Furthermore, we will develop novel approaches for online mission planning over multiple targets, e.g. estimated locations of survivors in the search and rescue, that would (contrary to existing work) account for cluttered environments and limited battery capacity.
Keywords
motionplanningpathplanningcollisionavoidanceunmannedaerialvehiclesrobotcontroldatacollectionplanningsearchrescue
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
—
Call for proposals
SGA0202300003
Main participants
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta elektrotechnická
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
23-06162M
Alternative language
Project name in Czech
TOPFLIGHT: Plánování trajektorií a misí agilních vzdušných robotů v prostředí s překážkami
Annotation in Czech
Bezpilotní vzdušné prostředky (drony) již mění mnoho odvětví, jako například doručování balíků, inspekci, nebo letecké pátrání. Tento výzkumný projekt se zaměří na zodpovězení základních otázek, které vyplývají z požadavku vysokorychlostního letu robotických vzdušných prostředků v prostředí s překážkami. Motivací pro tento projekt je scénář leteckého pátrání, který vyžaduje, aby drony co nejrychleji nalezly oběti například přírodní katastrofy. Zaměříme se na vývoj autonomie dronů v oblasti plánování a řízení pro agilní let. Současné přístupy nezvládají online plánování trajektorie a řízení robotu, které by využívalo plnou agilitu dronů a minimalizovalo tak dobu letu. Chceme vyvinout metody plánování a řízení, které tato omezení překonají, a tím výrazně zlepší efektivitu dronů v úloze leteckého pátrání. Dále vyvineme nové přístupy pro online plánování misí přes více cílů, např. přes odhadovaná umístění přeživších při leteckém pátrání, které (na rozdíl od stávajících přístupů) zohlední prostředí s překážkami a omezenou kapacitu baterie.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
20204 - Robotics and automatic control
OECD FORD - secondary branch
10201 - Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)
OECD FORD - another secondary branch
—
AF - Documentation, librarianship, work with information
BC - Theory and management systems
BD - Information theory
IN - Informatics
JD - Use of computers, robotics and its application
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2023
Realization period - end
Dec 31, 2027
Project status
B - Running multi-year project
Latest support payment
Apr 9, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GM-R
Data delivery date
Feb 21, 2025
Finance
Total approved costs
23,772 thou. CZK
Public financial support
23,772 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
23 772 CZK thou.
Public support
23 772 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Robotics and automatic control
Solution period
01. 01. 2023 - 31. 12. 2027