Minimum-time trajectory generation for wheeled mobile systems using Bézier curves with constraints on velocity, acceleration and jerk

Benko Loknar, Martina (avtor), Klančar, Gregor (avtor), Blažič, Sašo (avtor)

This paper considers the problem of minimum-time smooth trajectory planning for wheeled mobile robots. The smooth path is defined by several Bézier curves and the calculated velocity profiles on individual segments are minimum-time with continuous velocity and acceleration in the joints. We describe a novel solution for the construction of a 5th order Bézier curve that enables a simple and intuitive parameterization. The proposed trajectory optimization considers environment space constraints and constraints on the velocity, acceleration, and jerk. The operation of the trajectory planning algorithm has been demonstrated in two simulations: on a racetrack and in a warehouse environment. Therefore, we have shown that the proposed path construction and trajectory generation algorithm can be applied to a constrained environment and can also be used in real-world driving scenarios.

• Jezik: Angleški jezik
• Ključne besede: wheeled mobile robots, trajectory generation, velocity profile, trajectory optimization, Bézier curves
• Vrsta gradiva: Članek v reviji
• Tipologija: 1.01 - Izvirni znanstveni članek
• Organizacija: FE - Fakulteta za elektrotehniko
• Status publikacije: Objavljeno
• Različica publikacije: Objavljena publikacija
• Leto izida: 2023
• Št. strani: 16 str.
• Številčenje: Vol. 23, iss. 4, [article no.] 1982
• PID: 20.500.12556/RUL-156321
• UDK: 007.52
• ISSN pri članku: 1424-8220
• DOI: 10.3390/s23041982
• COBISS.SI-ID: 141635075
• Datum objave v RUL: 20.05.2024

Gradivo je del revije

• Naslov: Sensors
• Skrajšan naslov: Sensors
• Založnik: MDPI
• ISSN: 1424-8220
• COBISS.SI-ID: 10176278

Licence

• Licenca: CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
• Povezava: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
• Opis: To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.

Sekundarni jezik

• Jezik: Slovenski jezik
• Ključne besede: kolesni mobilni roboti, generiranje trajektorij, hitrostni profil, optimizacija trajektorij, Bézierove krivulje

Projekti

• Financer: ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
• Številka projekta: P2-0219
• Naslov: Modeliranje, simulacija in vodenje procesov

• Financer: ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
• Številka projekta: L2-3168
• Naslov: Razvoj samo-učečega sistema za optimizacijo pravil vožnje avtonomnih transportnih vozil in njihovih časovno-prostorsko usklajenih aktivnosti