Optimiseur de trajectoire pour les équipes FRC, utilisant l'optimisation numérique
Planifiez des itinéraires de robot optimaux en temps avec une optimisation numérique et un éditeur de points de passage graphique, générant des trajectoires relatives au champ ou au robot pour des routines autonomes. Choreo (Éditeur et Optimiseur de Route Omnidirectionnelle Respectueux des Contraintes) est développé par SleipnirGroup et cible les équipes de la FIRST Robotics Competition, les mentors et les étudiants. Son flux de travail principal associe un éditeur de chemin visuel avec le solveur CasADi pour des trajectoires optimales en temps, propose des exports vers JSON, Java et C++, et convient aux équipes qui s'intègrent avec WPILib et PathPlanner pour le contrôle autonome le jour du match.
Que génère réellement Choreo et quelle est sa précision ?
Choreo produit des trajectoires optimisées dans le temps en exécutant une optimisation numérique avec le solveur CasADi, qui calcule des chemins respectant les contraintes de vitesse et d'accélération. L'outil prend en charge à la fois la cinématique de conduite à dérapage et de conduite différentielle, de sorte que les mouvements planifiés reflètent la dynamique de chaque système de transmission plutôt que des splines approximatives. Les options d'exportation incluent JSON, Java et C++, permettant une importation directe dans le code robot via ChoreoLib pour une exécution en temps réel.
Comment Choreo affecte-t-il le flux de travail de développement et l'intégration de la chaîne d'outils ?
L'application fournit un éditeur graphique avec des points de passage, des marqueurs de contrainte et une visualisation et une lecture en temps réel, qui s'intègrent à WPILib et peuvent être importés dans PathPlanner. Comme elle exporte des formats standard et que des bibliothèques complémentaires existent pour Java, C++ et Python, les équipes peuvent placer les trajectoires générées dans leurs routines autonomes existantes sans convertisseurs de fichiers personnalisés ou transcription manuelle des points de passage.
Choreo est-il sûr à utiliser sur un robot de compétition et quelles sont les mesures de sécurité existantes ?
L'optimisation impose des limites physiques et des obstacles configurables, de sorte que les trajectoires sont contraintes aux limites de vitesse et d'accélération spécifiées du robot au lieu de s'appuyer sur un ajustement manuel. L'approche pilotée par le solveur élimine le "fudging" manuel des chemins, et les utilisateurs définissent des contraintes pour les obstacles sur le terrain. Le projet est open-source sous la licence BSD-3-Clause, permettant aux équipes d'inspecter le code d'exportation et les bibliothèques d'intégration avant de déployer des itinéraires sur un robot.
Ai-je besoin de connaissances spécialisées pour utiliser Choreo efficacement ?
L'interface présente un éditeur visuel, mais la méthode sous-jacente est l'optimisation numérique, donc une certaine familiarité avec la cinématique et les contraintes améliore les résultats. Le support pour les coordonnées relatives au terrain et au robot aide à mapper les stratégies au matériel. L'outil est fourni en tant qu'exécutable autonome pour Windows et est également disponible via WinGet, ce qui simplifie l'installation pour les environnements de bureau utilisés par les équipes étudiantes.
Choix clair pour les équipes prêtes à adopter des trajectoires basées sur un optimiseur
Choreo convient aux équipes FRC et aux mentors qui souhaitent des chemins autonomes dérivés mathématiquement, respectant les contraintes et qui peuvent accepter une courbe d'apprentissage autour des concepts d'optimisation. Attendez-vous à un compromis : atteindre des temps de trajet optimaux nécessite de fournir des paramètres de transmission précis et des valeurs de contrainte. Pour les équipes prêtes à définir ces détails, Choreo offre des trajectoires reproductibles, pilotées par un moteur, qui s'intègrent dans les bases de code de robot existantes.
