Cooperative Receding Horizon 3D Coverage Control with a Team of Networked Aerial Agents

要約

この研究は、対象となる 3D オブジェクトの全表面積をカバーするために、複数の自律的な空中エージェントが協力して動作できるようにする、後退地平線のカバレージ制御アプローチを提案しています。
この作業で最適制御問題として提起される協調カバレッジ問題は、作業の重複を最小限に抑えることを目的としたエージェントのチーム間の結合制約を考慮しながら、エージェントの運動学的入力とカメラ制御入力を共同で最適化します。
有限の計画期間にわたって先読みカバレッジ軌道を生成するために、提案されたアプローチでは、エージェントの将来の状態に関してオブジェクトの可視部分を決定するために、可視性制約を提案されたカバレッジ コントローラーに統合します。
特に、非線形および非凸の可視性決定制約を、混合整数最適化プログラムに簡単に埋め込むことができる論理制約にどのように変換できるかを示します。

要約(オリジナル)

This work proposes a receding horizon coverage control approach which allows multiple autonomous aerial agents to work cooperatively in order cover the total surface area of a 3D object of interest. The cooperative coverage problem which is posed in this work as an optimal control problem, jointly optimizes the agents’ kinematic and camera control inputs, while considering coupling constraints amongst the team of agents which aim at minimizing the duplication of work. To generate look-ahead coverage trajectories over a finite planning horizon, the proposed approach integrates visibility constraints into the proposed coverage controller in order to determine the visible part of the object with respect to the agents’ future states. In particular, we show how non-linear and non-convex visibility determination constraints can be transformed into logical constraints which can easily be embedded into a mixed integer optimization program.

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