Plánování optimální trajektorie pro čtyř-rotorovou helikoptéru pro závody autonomních dronů

Abstract

Práce se zabývá pruzkumem existujícíchsouteží závodu dronu, vc. lidmi rízených aautonomních. Je porovnáno nekolik algoritmupro plánování trajektorie ve vhodnostipro tyto závody. Je vytvoren matematickýmoter quadrokoptéry, vc. nelineárníhoclosed loop regulátoru pro rízenínáklonu a open loop regulátoru pro sledovánítrajektorie. Tento systém je testovánna trajektoriích vygenerovaných navrhovanýmplánovacím algoritmem v rámci ruznýchsouteží. Je ukázána implementacerízení a plánování trajektorie pro ROS,implementace je poté simulována SITLpomocí ROS-Gazebo.

In this work, existing state of quadcopterdrone racing competitions is surveyed,both human-driven and autonomous ones,and then several optimal trajectory planningalgorhitms are compared to use inconstrains of these competitions. A mathematicalmodel of a quadcopter is created,with proposed nonlinear closed loop attitudecontroler and open loop trajectoryfollowing controler. This system is thentested on trajectories generated by theproposed optimal planning algorhitm inset of several different competitions. Implementationof the control and trajectoryplanning for ROS is shown, implementationis then simulated in SITL using ROSGazebo.