Fields2Cover/Fields2Cover

해결하는 문제

Fields2Cover는 자율 농업 차량을 위한 커버리지 경로 계획(CPP) 문제를 해결하도록 설계되었습니다. 이는 차량이 필드의 모든 부분을 커버하면서 비효율을 최소화하고, 로봇의 물리적 제약에 따라 실제로 주행 가능한 경로를 보장합니다.

작동 방식

이 라이브러리는 필드 정의와 차량 사양을 완전한 경로로 변환하는 모듈식 파이프라인을 사용합니다. 이 과정은 여러 교환 가능한 모듈로 구성됩니다:

1. 헤드랜드 생성: 필드의 경계 경로를 생성합니다.
2. 스웨이스 생성: 차량이 따라야 하는 평행선(스웨이스)을 결정합니다.
3. 루트 계획: OR-tools 또는 전통적인 패턴(스네이크, 스파이럴, 부스트로페돈)을 사용하여 스웨이스를 방문하는 순서를 최적화합니다.
4. 경로 계획: 최종 주행 가능한 경로를 생성하며, Dubins 및 Reeds-Shepp 곡선을 사용하여 운동학적으로 가능한 회전을 포함합니다.

비볼록 필드와 장애물을 처리하기 위해 사다리꼴 및 부스트로페돈 분해를 사용합니다.

대상 사용자

주로 자율 농업 장비 및 농업 로보틱스 개발 및 연구에 종사하는 연구자와 개발자를 대상으로 하며, 다양한 커버리지 경로 계획 알고리즘의 구현과 비교를 표준화된 프레임워크로 제공합니다.

주요 특징

• 모듈식 아키텍처: 헤드랜드에서 경로 계획에 이르기까지 모든 단계가 교환 가능한 모듈입니다.
• 운동학적 실현 가능성: Dubins 및 Reeds-Shepp 곡선을 사용하여 차량이 실제로 수행 가능한 회전을 보장합니다.
• 다국어 지원: C++17로 작성되었으며, 사용 편의성을 위해 Python 바인딩이 제공됩니다.
• 복잡한 필드 처리: 기하학적 분해를 통해 비볼록 필드와 장애물을 지원합니다.
• ROS 2 통합: opennav_coverage 서버를 통해 ROS 2와 호환됩니다.