Algoritmy vedení po trati pro autonomní vozidlo

Abstract

Tato se práce se zabývá problémem vedení autonomního vozidla po referenční cestě. Cílém této práce bylo vytvořit a imple-mentovat algoritmus pro sledování cestz, který by byl schopný brát v úvahu mož-nosti přeauktuované platformy a otestovat tento algoritmus ve srovnání se základním algoritmem pro sledování cesty. Testovací platforma použitá v této práci je RC vozidlo modifikováno tak, aby bylo schopno nezávisle natáčet všechnz kola. Platforma má také distribuovanou výpo-četní sílu v podobě několika výpočetních jednotek, které jsou součástí sítě ROS2. Základní algoritmus použitý v této práci je tak zvaný Stanley Control Law, který byl navržen na Stanfordské Univerzitě, pro potřeby sledování cesty autonomním vozidlem při DARPA Challenge. Dalším použitým algoritmem je algorit-mus založený na MPC, který je schopný využít nezávislého natáčení všech kol, če-hož je platforma schopna. Algoritmy nasazené na platformě bzli im-plementovány jako uzly sítě ROS2, aby byli schopné komunikovat se ybztkem plat-formy. Algoritmy byli testovány v prostředí parku uvnitř komplexu budov ČVUT na Karlově Náměstí.

This work is looking into the problem of autonomous vehicle path tracking. The purpose of this work is to design and implement path tracking algorithm that could reflect the capabilities of the over-actuated vehicle platform and test this algorithm against the baseline path-tracking algorithm. The vehicle platform that was used in this work is an RC vehicle modified so that it can independently turn every wheel. The platform has also got distributed computational power in a form of several units which are part of the ROS2 network. The baseline algorithm used for purpose of this work was the Stanley Control Law, which was designed at Stanford University for purpose of controlling the autonomous vehicle in the DARPA Challenge. The other algorithm designed was MPC based algorithm that could reflect that the vehicle platform can independently steer all wheels. The algorithms deployed on the vehicle platform were implemented a the ROS2 nodes to be able to communicate with the rest of the vehicle. The path-tracking algorithms were tested in the real environment within the park of the CTU FEE on Charles Square.