Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Collision-free trajectory planning of multi-rotor UAVs in a wind condition based on modified potential field

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21230%2F21%3A00348540" target="_blank" >RIV/68407700:21230/21:00348540 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2020.104140" target="_blank" >https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2020.104140</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2020.104140" target="_blank" >10.1016/j.mechmachtheory.2020.104140</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Collision-free trajectory planning of multi-rotor UAVs in a wind condition based on modified potential field

  • Popis výsledku v původním jazyce

    A multi-rotor unmanned aerial vehicle (UAV) is a rotorcraft with more than two rotors to enhance payload capability and endurance. A key feature required for the use of these vehicles under complex conditions is a technique to solve the problem of trajectory planning analytically. Hence, this paper proposes an indirect solution of the optimal control problem for path planning of the hexarotor system with different cost functions under different wind loads. First, the generalized Euler-Lagrange formulation is used to derive the dynamic equations of a hexarotor system. Hamiltonian function for a proper objective function is formed, then using the PMP optimality necessary conditions are obtained. Finally, in order to verify the effectiveness of the proposed approach, several simulation studies on a hexacopter are performed for finding the optimal paths at point-to-point motion with different objective functions like minimum effort, collision-free and windy environment. Also, a novel approach for obstacle avoidance of unmanned aerial vehicle is proposed by using a modified artificial potential field which overcomes the local minima issue and finds a practical trajectory for robot path planning. The results clearly show the effectiveness of the proposed approach on the multirotor systems.

  • Název v anglickém jazyce

    Collision-free trajectory planning of multi-rotor UAVs in a wind condition based on modified potential field

  • Popis výsledku anglicky

    A multi-rotor unmanned aerial vehicle (UAV) is a rotorcraft with more than two rotors to enhance payload capability and endurance. A key feature required for the use of these vehicles under complex conditions is a technique to solve the problem of trajectory planning analytically. Hence, this paper proposes an indirect solution of the optimal control problem for path planning of the hexarotor system with different cost functions under different wind loads. First, the generalized Euler-Lagrange formulation is used to derive the dynamic equations of a hexarotor system. Hamiltonian function for a proper objective function is formed, then using the PMP optimality necessary conditions are obtained. Finally, in order to verify the effectiveness of the proposed approach, several simulation studies on a hexacopter are performed for finding the optimal paths at point-to-point motion with different objective functions like minimum effort, collision-free and windy environment. Also, a novel approach for obstacle avoidance of unmanned aerial vehicle is proposed by using a modified artificial potential field which overcomes the local minima issue and finds a practical trajectory for robot path planning. The results clearly show the effectiveness of the proposed approach on the multirotor systems.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10201 - Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GA20-10280S" target="_blank" >GA20-10280S: Spolehlivé kompaktní skupiny miniaturních vzdušných robotů proměnného tvaru řízené senzorickým vnímáním</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2021

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Mechanism and Machine Theory

  • ISSN

    0094-114X

  • e-ISSN

    1873-3999

  • Svazek periodika

    156

  • Číslo periodika v rámci svazku

    2

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    16

  • Strana od-do

  • Kód UT WoS článku

    000598946200007

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85092492931