Fields2Cover/Fields2Cover

What it solves

Fields2Coverは、車両が特定のエリアを完全にカバーする経路を作成するプロセスである、カバレッジ・パス・プランニング（CPP）の課題に取り組んでいます。このトピックに関する理論的な論文は数多く存在しますが、オープンソースの実装が不足しているため、研究者や開発者がアルゴリズムを比較したり、農業、清掃、または監視用の自律システムを構築したりすることが困難になっています。

How it works

このライブラリは、オフライン・プランニングのためのモジュール式フレームワークを提供し、複数のアルゴリズムを使用してカバレッジ・パスを生成します。プロセスは以下のいくつかの段階を経て処理されます：

• Decomposition: TrapezoidalおよびBoustrophedon分解を使用して、複雑で非凸なフィールド（凹形状）をより単純な凸のサブフィールドに分割します。
• Swath Generation: 車両が辿るべき平行線（スワス）を作成します。これには、計算時間を短縮するための最適化されたコスト関数が含まれます。
• Route Planning: 固定パターンに頼るのではなく、GoogleのOR-toolsを使用して最適化を行い、スワスを訪問する順序を決定します。
• Path Planning: 最適化されたルートに基づいて、最終的な実行可能なパスを生成します。

Who it’s for

自律型農業車両に取り組んでいる開発者や研究者、および監視、地雷除去、または産業用清掃ロボットを構築している人々向けに設計されています。

Highlights

• Non-Convex Support: 障害物や凹形状を持つフィールドを扱う能力。
• Multi-Language Support: C++で記述されており、SWIGを介してPythonインターフェースが利用可能です。
• Optimization: ルート最適化のためにOR-toolsを統合しており、効率的なスワス生成アルゴリズムを含んでいます。
• Flexible Structure: ユーザーが異なるカバレッジ・プランナーを簡単にプラグインして比較できるように設計されたライブラリです。