Navigation Toolbox

Diseñe, simule y despliegue algoritmos para la planificación y la navegación

 

Navigation Toolbox™ proporciona algoritmos y herramientas de análisis para el diseño de sistemas de planificación de movimiento y navegación. Esta toolbox contiene planificadores de trayectorias basados en muestreo y búsqueda personalizable. Asimismo, contiene modelos de sensores y algoritmos para la estimación de poses con múltiples sensores. Puede crear representaciones de mapas 2D y 3D utilizando sus propios datos o generar mapas mediante los algoritmos de localización y mapeo simultáneos (SLAM) incluidos en la toolbox. Se proporcionan ejemplos de referencia para aplicaciones de conducción autónoma y robótica.

Puede generar mediciones para comparar pruebas de referencia sobre la optimización, la fluidez y el rendimiento de la trayectoria. La app SLAM Map Builder permite visualizar y depurar interactivamente la generación de mapas. Puede probar sus algoritmos desplegándolos directamente en hardware (con MATLAB Coder™ o Simulink Coder™).

Cómo empezar:

Mapeo y localización

Cree un mapa de ocupación del entorno mediante algoritmos SLAM. Utilice la estimación de poses para localizar un vehículo.

Localización y mapeo simultáneos (SLAM)

Implemente algoritmos SLAM con barridos LiDAR mediante la optimización de gráficos de poses. Utilice la app SLAM Map Builder para localizar y modificar cierres de bucle. Cree y exporte el mapa resultante como una rejilla de ocupación.

Generación de un mapa con SLAM de LiDAR.

Localización y estimación de poses

Aplique la localización Monte Carlo (MCL) para estimar la posición y la orientación de un vehículo utilizando datos de sensores y un mapa del entorno.

Estime poses de vehículos aéreos no holonómicos mediante sensores inerciales y GPS. Determine la pose sin GPS mediante la fusión de sensores inerciales con altímetros u odometría visual.

Localización Monte Carlo en un entorno interior. 

Representaciones de mapas 2D y 3D

Cree una rejilla de ocupación binaria o probabilística utilizando lecturas de sensores reales o simuladas. Utilice mapas egocéntricos que resultan rápidos de consultar y eficientes en cuanto a memoria.

Visualización de una rejilla de ocupación 3D.

Cálculo del movimiento

Utilice planificadores de trayectoria ampliables, elija las trayectorias óptimas y calcule los comandos de dirección para el seguimiento de trayectorias.

Planificación de trayectorias

Utilice planificadores de trayectorias basados en el muestreo, como RRT (Rapidly-Exploring Random Tree) y RRT*, para encontrar una trayectoria desde la ubicación inicial a la final. Adapte la interfaz del planificador al espacio de estado de su aplicación. Utilice primitivas de movimiento de Dubins y Reeds-Shepp para crear trayectorias fluidas y transitables.

Trayectoria del algoritmo RRT*.

Mediciones para la planificación de trayectorias

Utilice mediciones para validar las trayectorias en cuanto a fluidez y ausencia de obstáculos. Elija la mejor trayectoria utilizando comparaciones numéricas y visuales.

Medición de ausencia de obstáculos en la trayectoria.

Seguimiento y controles de trayectoria

Ajuste los algoritmos de control para seguir una trayectoria planificada. Calcule los comandos de dirección y velocidad mediante modelos de movimiento del vehículo. Evite obstáculos con algoritmos como el histograma de campo vectorial.

Seguimiento de trayectoria mediante el controlador Pure Pursuit.

Modelado y simulación de sensores

Simule mediciones de IMU, receptores GPS y sensores de alcance con diversas condiciones ambientales.

Modelos de sensores

Modele sensores IMU, GPS e INS. Ajuste parámetros como la temperatura y el ruido para emular las condiciones del mundo real. Calcule las distancias a los objetos mediante sensores de alcance y mida el movimiento del vehículo con sensores de odometría.

Modelo de IMU y GPS.

Simulación de movimiento de sensores

Represente de forma gráfica la orientación, la velocidad, las trayectorias y las mediciones de los sensores de un vehículo. Genere trayectorias para emular sensores que viajan por el mundo. Exporte trayectorias a simuladores externos o a un diseñador de escenarios.

Trayectoria de waypoints e interpolación de velocidad.

Funcionalidades más recientes

Localización y mapeo simultáneos (SLAM)

Cree mapas de ocupación 2D y 3D con el algoritmo SLAM y datos de barrido LiDAR.

App SLAM Map Builder

Modifique de forma interactiva cierres de bucle y ajuste mapas generales mediante algoritmos SLAM.

Estimación de poses

Estime de forma precisa las poses de vehículos mediante sensores GPS e IMU y localización Monte Carlo.

Planificadores de trayectorias basadas en muestreo personalizables

Planifique una trayectoria desde la ubicación inicial a la final mediante algoritmos RRT y RRT*.

Mediciones de planificación de trayectorias

Utilice mediciones para comprobar y comparar la salida de los planificadores de trayectorias.

Modelos de sensores

Utilice modelos simulados de sensores IMU, GPS y de alcance.

Algoritmos de seguimiento de trayectorias y waypoints

Utilice los algoritmos incorporados para generar trayectorias y controlar comandos de robots.

Consulte las notas de la versión para obtener detalles sobre estas funcionalidades y las funciones correspondientes.

¿Tiene preguntas?

Póngase en contacto con Mihir, técnico experto en Navigation Toolbox

Consiga una prueba gratuita

30 días de exploración a su alcance.

Descargar ahora

¿Listo para comprar?

Solicitar precio y explore los productos relacionados.

¿Es estudiante?

Obtenga el software para estudiantes de MATLAB y Simulink.

Más información