軽量自動運転車の衝突回避のための強化型Visual SLAM
Enhanced Visual SLAM for Collision-free Driving with Lightweight Autonomous Cars
単眼RGB-DカメラとCPUのみで動作する軽量自動運転車向けに、ORB-SLAM3とオプティカルフローを組み合わせた視覚認識と、CLF-CBF-QPおよび障害物形状再構成による経路計画を統合した衝突回避手法を提案し、シミュレーションで有効性を示した。
著者: Zhihao Lin, Zhen Tian, Qi Zhang, Hanyang Zhuang, Jianglin Lan
分類: cs.RO, cs.SY, eess.SY
原文アブストラクト
The paper presents a vision-based obstacle avoidance strategy for lightweight self-driving cars that can be run on a CPU-only device using a single RGB-D camera. The method consists of two steps: visual perception and path planning. The visual perception part uses ORBSLAM3 enhanced with optical flow to estimate the car's poses and extract rich texture information from the scene. In the path planning phase, we employ a method combining a control Lyapunov function and control barrier function in the form of quadratic program (CLF-CBF-QP) together with an obstacle shape reconstruction process (SRP) to plan safe and stable trajectories. To validate the performance and robustness of the proposed method, simulation experiments were conducted with a car in various complex indoor environments using the Gazebo simulation environment. Our method can effectively avoid obstacles in the scenes. The proposed algorithm outperforms benchmark algorithms in achieving more stable and shorter trajectories across multiple simulated scenes.
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