Show simple item record

Trajectory Planning for the 3D Dubins Vehicle



dc.contributor.advisorVáňa Petr
dc.contributor.authorJáchym Herynek
dc.date.accessioned2021-06-02T22:51:42Z
dc.date.available2021-06-02T22:51:42Z
dc.date.issued2021-06-02
dc.identifierKOS-958759656505
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10467/94452
dc.description.abstractV této práci navrhujeme novou metodu pro nalezenı́ co nejkratšı́ cesty ve 3D s omezeným poloměrem zatáčenı́ a úhlem náklonu založenou na nelineárnı́m programovánı́. Metoda rozděluje cestu na předem stanovený počet segmentů. Navržená formalizace umožňuje popis kruhových oblouků i rovných segmentů pomocı́ stejných rovnic. Navržená optimalizačnı́ metoda dosahuje zlepšenı́ i oproti nejlepšı́ dostupné heuristické metodě. Rozdı́l vůči dolnı́ mezi je zhruba o 25% nižšı́. Výpočetnı́ čas je závislý na počtu segmentů, pro 100 segmentů činı́ přibližně 1 sekundu. Použitý Ipopt solver konverguje výrazně rychleji pro nižšı́ počty segmentů, za cenu horšı́ch výsledků. Navrhovaná formulace je dále rozšı́řena tak, aby pokryla variantu problému, ve které je kromě vstupnı́ a výstupnı́ konfigurace zadána také množina bodů v prostoru, kterými musı́ výsledná cesta procházet. Výsledky pro tuto variantu problému jsou srovnatelné s výsledky vzorkovacı́ metody použité jako referenčnı́ řešenı́, ale navrhovaná optimalizace jich dosáhne v podstatně kratšı́m čase.cze
dc.description.abstractIn this thesis, we propose a novel non-linear programming approach to the problem of finding the shortest path in 3D space under the turning radius and pitch angle constraints. The path is divided into a number of segments in 3D space. The proposed formalisation enables to encode straight segments as well as circular arcs using the same equations. Even when initialized by the best-known heuristic method, the optimization is able to reduce the lower bound margin by about 25%, with computational times around one second using 100 segments. The computational time is greatly dependant on the selected segment count. The utilized Ipopt solver converges significantly faster for lower segment counts, at the cost of worse solutions. The proposed formulation is also extended to cover a variant of the problem, in which the path has to visit a number of locations in a given order. This extension achieves similar results as the sampling-based reference solution with much shorter computational times.eng
dc.publisherČeské vysoké učení technické v Praze. Vypočetní a informační centrum.cze
dc.publisherCzech Technical University in Prague. Computing and Information Centre.eng
dc.rightsA university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmleng
dc.rightsVysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmlcze
dc.subjectDubinsova cestacze
dc.subject3D Dubinsova cestacze
dc.subjectPlánovánı́ trajektoriecze
dc.subjectDubinsova cesta s vı́ce cı́licze
dc.subjectDubins patheng
dc.subject3D Dubins patheng
dc.subjectTrajectory planningeng
dc.subjectMulti-goal Dubins patheng
dc.titlePlánování trajektorií pro 3D Dubinsovo vozidlocze
dc.titleTrajectory Planning for the 3D Dubins Vehicleeng
dc.typebakalářská prácecze
dc.typebachelor thesiseng
dc.contributor.refereePěnička Robert
theses.degree.disciplineZáklady umělé inteligence a počítačových vědcze
theses.degree.grantorkatedra kybernetikycze
theses.degree.programmeOtevřená informatikacze


Files in this item




This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record