Optimization-Based Motion Planning for Autonomous Agricultural Vehicles Turning in Constrained Headlands

要約

枕地での操縦は、自律型農業用車両 (AAV) の無人現場作業の重要な側面です。
オープンフィールドでの枕地旋回の動作計画は広範囲に研究され、商用の自動誘導システムに統合されていますが、既存の方法は主に十分な枕地スペースがあるシナリオに対応しているため、より制約された枕地の形状では機能しない可能性があります。
商業用果樹園には、狭くて不規則な形状の岬が多く、静止障害物が含まれる場合があるため、スムーズで衝突のない旋回軌道を計画する作業が困難になります。
この課題に対処するために、フィールドの形状や障害物によって課せられる幾何学的制約の下で枕地を旋回するための最適化ベースの動作計画アルゴリズムを提案します。

要約(オリジナル)

Headland maneuvering is a crucial aspect of unmanned field operations for autonomous agricultural vehicles (AAVs). While motion planning for headland turning in open fields has been extensively studied and integrated into commercial auto-guidance systems, the existing methods primarily address scenarios with ample headland space and thus may not work in more constrained headland geometries. Commercial orchards often contain narrow and irregularly shaped headlands, which may include static obstacles,rendering the task of planning a smooth and collision-free turning trajectory difficult. To address this challenge, we propose an optimization-based motion planning algorithm for headland turning under geometrical constraints imposed by field geometry and obstacles.

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