Resumen

Este documento introduce un enfoque original de planificación de ruta en 3D para aplicaciones de Vehículos Aéreos no Tripulados (UAV). Más específicamente, la idea principal es generar una ruta suave y libre de colisiones con respecto a la dimensión del vehículo. Dada una representación en rejilla 3D del entorno, se aproxima primero el Grafo de Voronoi Generalizado (GVG) utilizando un algoritmo de superficie medial filtrada (FMS) en el espacio navegable correspondiente. Basándose en un criterio de poda eficiente, el FMS producido excluye porciones del GVG correspondientes a pasajes estrechos que no cumplen con las restricciones de navegación segura de UAV, definiendo así un conjunto de trayectorias seguras garantizadas dentro del entorno. Dados un conjunto de coordenadas de inicio y destino, luego se aplica un algoritmo A* adaptado para calcular la ruta más corta en el FMS. Finalmente, un proceso de optimización asegura la suavidad de la ruta final ajustando un conjunto de curvas 3D de Bézier a la ruta inicial. Para un estudio comparativo, el algoritmo A* se aplica directamente a la representación del entorno de entrada y se definen criterios comparativos relevantes para afirmar el enfoque propuesto utilizando resultados de simulación.

• Materias:Robot humanoide Sistema de inferencia Fusión de filtro Navegación Programación
• Subjects:Humanoid robot Inference system Filter fusion Navigation Programming
• Palabras claves:Planificación de trayectorias; Vehículo aéreo no tripulado; Representación en cuadrícula 3D; Gráfico de Voronoi generalizado; Algoritmo FMS; Navegación de vehículos aéreos no tripulados
• Keywords:Path planning; Unmanned Aerial Vehicle; 3D grid representation; Generalized Voronoi Graph; FMS algorithm; UAV navigation