Volumetrické mapování a plánování pro bezpilotní helikoptéru

Abstract

Tato práce se zaměřuje na vývoj mapovacı́ a plánovacı́ pipeliny pro bezpilotnı́ he-likoptéru. Práce představuje základnı́ koncepty potřebné pro tvorbu volumetrických map. Navrhovaná pipeline se zaměřuje na vytvořenı́ konzistentnı́ globálnı́ volumet-rické mapy, která umožňuje globálnı́ plánovánı́ cesty. Strategie použitá k vytvořenı́ globálně konzistentnı́ mapy zahrnuje kombinaci dvou nejmodernějšı́ch mapovacı́ch frameworků. Představen je částečně průzkumný plánovacı́ manažer, který využı́vá dostupné volumetrické mapy k vytvořenı́ cesty k zadanému cı́li, přičemž průběžně provádı́ kontrolu možných budoucı́ch kolizı́. Navržený postup je implementován a rozsáhle testován v simulaci, na datasetu a při reálných experimentech, které vedly k pozitivnı́m výsledkům.

This thesis focuses on the development of a mapping and planning pipeline for an Unmanned Aerial Vehicle. The thesis presents the core concepts required for creating volumetric maps. The proposed pipeline focuses on creating a consistent global volumetric map, that allows for global path planning. The strategy being utilized to create a globally consistent map involved combining two state-of-the-art mapping frameworks. A partially exploratory planning manager is presented, that utilizes the available volumetric maps to generate a path towards a set goal, while continuously conducting checks for possible future collisions. The proposed pipeline is implemented and extensively tested in simulation, on a dataset, and in real-world experiments, resulting in positive outcomes.