車両条件付き地形プランニングによるオフロードナビゲーション

オフロードナビゲーションのためのVehicle-Conditioned Terrain Planning (VCTP)を提案。車両のheadingがタイヤ下の路面とpitch/rollに影響する関係を保持し、共有のelevationとsurface-IDレイヤを8つのheadingで評価する。車体geometryがadmissibilityを制約し、荷重のかかったwheel contactsがモデル化されたsurface costと予測pitch/rollを決定する。D* Liteとvehicle-state searchを用いて前進・後退運動を含む経路を計画する。観測が変化すると、影響を受ける全てのbodyまたはcontact queryを再計算する。

従来のdistance-focused planningと比較して、VCTPはwheel-contact placementとvehicle headingを考慮する。完全観測のtwo-trackシミュレーションでは、vehicle centerではなくwheel contactsでサンプリングすることで、モデル化されたsurface costを39.3%低減しつつ経路を短縮した。RGator記録でのオフライン計画でも、distance-focused planningに比べて特定のsurface上および観測されたsupportに対するモデル化コストを低減した。ただし不完全なカバレッジのため全経路ランキングは未解決である。

VCTPは共有のelevationとsurface-IDレイヤを8つのheadingで評価する。body geometryがadmissibilityを制約し、荷重のかかったwheel contactsがsurface costとpitch/rollを決定する。D* Liteとvehicle-state searchを用いて前進・後退運動を含む経路を計画する。観測変化時には影響を受けるbodyまたはcontact queryを再計算する。

完全観測のtwo-trackシミュレーションで、wheel contactsでのサンプリングがvehicle centerと比べてモデル化surface costを39.3%低減し経路を短縮することを示した。RGator記録でのオフライン計画では、distance-focused planningと比べてモデル化コストを低減した。記録された地図変化を用いた474回の比較で、selective updatesがfull recomputationと一致することを確認した。

RGator記録でのオフライン計画では不完全なカバレッジのため全経路ランキングは未解決である。結果はwheel-contact placementとvehicle headingが経路選択に影響する状況を特定する。

要旨で参照/比較されている研究はD* Lite、distance-focused planning、RGator recordings。関連手法としてvehicle-state searchが挙げられる。