Smoothing of Headland Path Edges and Headland-to-Mainfield Lane Transitions Based on a Spatial Domain Transformation and Linear Programming

要約

この論文は、圃場経路計画のコンテキスト内で、非ホロノミック車両モデルの仮定の下で、枕地経路エッジの平滑化と枕地から主圃場への車線移行の平滑化という 2 つのタスクに取り組みます。
どちらのタスクも、2 段階の階層アルゴリズムによって解決されます。
最初のステップは、区分的アフィンまたはデュビン参照パスを生成する 2 つのタスクで異なります。
2 番目のステップでは、時間領域から空間領域への車両ダイナミクスの変換と線形計画法を利用します。
ハイパーパラメータ不要の目的関数や、エリア カバレッジ ギャップの回避と正確なパス プランニングに役立つ空間制約などの利点について説明します。
この方法は決定論的な最適化ベースの方法であり、最初のタスクの 19 インスタンスと 2 番目のタスクの 84 インスタンスを解決する 5 つの現実世界のフィールドで評価されます。

要約(オリジナル)

Within the context of in-field path planning and under the assumption of nonholonomic vehicle models this paper addresses two tasks: smoothing of headland path edges and smoothing of headland-to-mainfield lane transitions. Both tasks are solved by a two-step hierarchical algorithm. The first step differs for the two tasks generating either a piecewise-affine or a Dubins reference path. The second step leverages a transformation of vehicle dynamics from the time domain into the spatial domain and linear programming. Benefits such as a hyperparameter-free objective function and spatial constraints useful for area coverage gaps avoidance and precision path planning are discussed. The method, which is a deterministic optimisation-based method, is evaluated on 5 real-world fields solving 19 instances of the first task and 84 instances of the second task.

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