XÂY DỰNG GIẢI THUẬT TRÁNH VA CHẠM CHO PHƯƠNG TIỆN KHÔNG NGƯỜI LÁI A NOVEL COLLISION AVOIDANCE ALGORITHM FOR UNMANNED VEHICLES

I H C QU C GIA TP HCM TR NG I H C BÁCH KHOA PHAN MINH TÂM XÂY D NG GI I THU T TRÁNH VA CH M CHO PH NG TI N KHÔNG NG I LÁI A NOVEL COLLISION AVOIDANCE ALGORITHM FOR UNMANNED VEHICLES Chuyên ngành: K Thu t i u Khi n T Mã s : 8520216 LU N V N TH C S TP H CHÍ MINH, tháng 06 n m 2022 ng Hóa CƠNG TRÌNH TR Cán b h NG C HỒN THÀNH T I I H C BÁCH KHOA – HQG -HCM ng d n khoa h c:GS.TS H Ph m Huy Ánh Cán b ch m nh n xét 1: PGS.TS Nguy n T n L y Cán b ch m nh n xét 2: TS Ph m Vi t C ng Lu n v n th c s đ i h c Bách Khoa, c b o v t i Tr ngày 24 tháng 06 n m 2022 ng HQG Tp HCM Thành ph n H i đ ng đánh giá lu n v n th c s g m: PGS.TS Hu nh Thái Hoàng - Ch t ch TS Nguy n Hoàng Giáp - Th ký PGS.TS Nguy n T n L y - Ph n bi n TS Ph m Vi t C TS ng .- Ph n bi n ng Xuân Ba - y viên Xác nh n c a Ch t ch H i đ ng đánh giá LV Tr ngành sau lu n v n đ CH T CH H I NG PGS.TS Hu nh Thái Hoàng ng Khoa qu n lý chuyên c s a ch a (n u có) TR NG KHOA I N - I N T TR I H C QU C GIA TP.HCM C NG HÒA XÃ H I CH NGH A VI T NAM NG I H C BÁCH KHOA c l p - T - H nh phúc NHI M V LU N V N TH C S H tên h c viên: Phan Minh Tâm MSHV:2070628 Ngày, tháng, n m sinh : 14/12/1998 N i sinh: Gia Lai Chuyên ngành : K thu t i u n T đ ng hóa Mã s : 8520216 I TÊN TÀI: Xây d ng gi i thu t tránh va ch m cho ph ng ti n không ng lái (A Novel Collision Avoidance Algorithm for Unmanned Vehicles) i II NHI M V VÀ N I DUNG : - Tìm hi u ph ng pháp tránh va ch m cho ph ng ti n không ng i lái Xây d ng h th ng tránh va ch m hai ch đ Xây d ng thu t toán tránh va ch m theo ph ng pháp ho ch đ nh ch đ ng (deliberative planning) Xây d ng thu t toán tránh va ch m theo ph ng pháp ph n ng hành vi (behaviour-based reactive) Thi t k gi i thu t u h ng b u n cho toán bám qu đ o Mô ph ng ki m ch ng kh n ng tránh va ch m c a h th ng đ c xây d ng III NGÀY GIAO NHI M V : 21/09/2021 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHI M V : 07/06/2021 V CÁN B H NG D N : GS.TS H PH M HUY ÁNH Tp HCM, ngày tháng n m 20 CÁN B H NG D N TR CH NHI M B NG KHOA I N - I N T i MÔN ÀO T O L IC M N Trong su t th i gian hai n m h c t p rèn luy n t i Tr cho đ n nay, em nh n đ ng i h c Bách Khoa - HQG c r t nhi u s quan tâm, giúp đ c a quý Th y Cơ b n bè V i lịng bi t n sâu s c chân thành nh t, em xin g i đ n quý Th y Cô i n – i n T – Tr ng Khoa i h c Bách Khoa - HQG v i tri th c tâm huy t c a đ truy n đ t v n ki n th c quý báu cho chúng em su t th i gian h c t p t i tr ng Em xin chân thành c m n GS.TS H Ph m Huy Ánh t n tâm h ng d n chúng em qua t ng bu i h c l p c ng nh nh ng bu i nói chuy n, th o lu n v l nh v c sáng t o nghiên c u khoa h c Em c ng xin bày t lòng bi t n đ n ban lãnh đ o c a Tr ng i h c Bách Khoa - HQG Khoa Phòng ban ch c n ng tr c ti p gián ti p giúp đ em su t trình h c t p nghiên c u đ tài Phan Minh Tâm đ c tài tr b i T p đoàn Vingroup – Công ty CP h tr b i Ch trình h c b ng th c s , ti n s n c c a Qu i m i sáng t o Vingroup (VINIF), Vi n Nghiên c u D li u l n, mã s VINIF.2021.ThS.85 ii ng TÓM T T TÀI Trong lu n v n này, h th ng tránh va ch m hai ch đ (DMCAS) đ gi i quy t toán tránh va ch m cho tàu không ng c phát tri n đ i lái (USVs), hai ch đ c a DMCAS bao g m ch đ ho ch đ nh ch đ ng ph n ng ph n ng hành vi “Vùng êlíp xâm ph m” m t khái ni m m i đ va ch m, đ c khám phá gi i toán d đoán vùng c dùng đ thi t k thu t toán tránh va ch m cho c hai ch đ c a DMCAS ch đ ho ch đ nh ch đ ng, qu đ o đ cong liên t c theo ê-lip (ECCT) m t qu đ o tránh va ch m an toàn t i u đ ph m c đ xu t nh tính ch t t nh c a vùng ê-líp xâm ch đ ph n ng hành vi, m t tr ng th ođ c xây d ng d a vào vùng ê-líp xâm ph m đ u n USV di chuy n tránh xa vùng ê-líp t tránh đ H n n a, gi i thu t u h qu đ o tránh va ch m d ph ng s đ tr ng b u n đ c va ch m c thi t k đ u n USV bám i tác đ ng c a dòng ch y v i sai s b ch n Các mô c th c hi n đ ki m ch ng kh n ng tránh va ch m c a DMCAS nhi u ng h p khác iii ABSTRACT In this thesis, a dual-mode collision avoidance system (DMCAS) is developed to address collision avoidance for USVs, including a deliberative mode and a reactive mode A new concept named “threat ellipse”, a result obtained when predicting collision areas, is explored and applied to design collision avoidance algorithms for two modes of DMCAS In the deliberative mode, a proposed Ellipse-based Curvature-Continuous Trajectory (ECCT) exploits a static property of the threat ellipse to generate a safe, admissible, and optimal collision avoidance trajectory for Unmanned Surface Vessel (USV) In the reactive mode, Threat Ellipse-based Potential Field (TEPF) is defined to encourage USV to move far away collision areas and avoid dynamic obstacles Moreover, the guidance laws and control laws are proposed for the trajectory tracking problem under the condition of current with the prescribed performance Several numerical simulations are carried out to verify the capability of DMCAS in different scenarios such as head-on, crossing, overtaking, and multiple ships iv L I CAM OAN Tôi xin cam đoan lu n v n th c hi n, hồn tồn khơng chép n i dung c a tác gi khác ho c ng i khác th c hi n Toàn b trích d n, cơng th c, gi i thu t s d ng c a tác gi khác đ u đ c thích đ y đ Tp H Chí Minh, ngày … tháng … n m 2022 H c viên Phan Minh Tâm v Mục lục MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tình hình nghiên cứu USV 1.3 Tình hình nghiên cứu giải thuật tránh va chạm 1.4 Mục tiêu nội dung nghiên cứu 11 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 13 Mơ hình tốn USV 13 2.1.1 Mơ hình động học USV 13 2.1.2 Mơ hình động lực học 15 2.1.3 Tác động dòng chảy: 17 2.2 Trường nhân tạo 19 2.3 COLREGs 20 HỆ THỐNG TRÒNH VA CHẠM 23 3.1 Tổng quan hệ thống 23 3.2 Vùng ê-líp xâm hại (TE) 24 3.3 Chế độ hoạch định chủ động 28 3.3.1 Quỹ đạo tránh va chạm 28 3.3.2 Tối ưu hóa tham số ECCT 31 3.4 Chế độ phản ứng hành vi vi 32 vii MỤC LỤC ĐIỀU KHIỂN BÒM QUỸ ĐẠO 35 Luận Văn Thạc Sĩ 4.1 4.2 Bộ điều hướng 35 4.1.1 Sai số bám 35 4.1.2 Luật điều hướng 38 4.1.3 Tác động dòng chảy 41 Bộ điều khiển 44 4.2.1 Điều khiển góc hướng 46 4.2.2 Điều khiển vận tốc 47 KẾT QUẢ MŨ PHỎNG 49 5.1 Mô hình Cyber Ship II 49 5.2 Mô bám quỹ đạo 50 5.3 Mô chế độ hoạch định chủ động 61 5.4 Chế độ phản ứng hành vi 66 5.5 Kết luận 70 KẾT LUẬN 71 6.1 Những cơng việc hồn thành 71 6.2 Các hạn chế 72 6.3 Hướng phát triển 72 Danh mục công bố 73 Tài liệu tham khảo 74 Lý lịch trích ngang 79 Luận Văn Thạc Sĩ HV: Phan Minh Tâm vii Danh sách hình vẽ 1.1 Vụ tai nạn tàu chở dầu Mediterranean gần Corsica, Ý 1.2 Vụ tai nạn tàu chở hàng WIN HERO với tàu đánh cá Hàn Quốc 1.3 Thuyền AutoCat nghiên cứu MIT năm 2000 1.4 Thuyền DELFIM sử dụng hai động đẩy 1.5 Wave Glider phát triển Liquid Robotics chuyển động nhờ sóng biển 1.6 Hình ảnh USV tự động tránh ca nô chở người biển 1.7 Hệ thống thị giác máy phát vật cản tiềm 1.8 Tàu ESM30 tránh né vật cản hoạt động vùng gần bờ 1.9 Lưu đồ minh họa phương pháp hoạch định chủ động 1.10 Lưu đồ minh họa phương pháp phản ứng hành vi (reactive) 1.11 Lưu đồ minh họa phương pháp lai (hybrid) 10 2.1 Hệ quy chiếu ECEF ¶e♢ = (xe , ye , ze ) xoay với tỷ góc ωe so với hệ quy chiếu ECI ¶i♢ = (xi , yi , zi ) 14 2.2 Mơ hình USV 3-DOF biểu diễn mặt phẳng ngang 17 2.3 Minh họa trường APF 19 2.4 Minh họa tình va chạm: đối đầu, vượt, băng ngang 21 2.5 Sự điều động tàu khơng ưu tiên ba tình 22 3.1 Hệ thống tránh va chạm cho USV với hai chế độ: hoạch định chủ động phản ứng hành vi viii 23 Luận Văn Thạc Sĩ 65 CHƯƠNG KẾT QUẢ MŨ PHỎNG Hình 5.22: Đánh giá hiệu suất tránh va chạm vượt: A/ Sai số bám, B/Khoảng cách OS TS có ưu tiên cao giữ khoảng cách tàu OS tàu TS lớn khoảng cách an toàn (Hình 5.18B, 5.20B, 5.22B) Bên cạnh đó, đường tồn cục hải trình mong muốn mà tàu OS phải theo, tốn thời gian tài nguyên để hoạch định online Do đó, ưu tiên thứ hai quỹ đạo tránh va chạm phải tối thiểu sai khác so với đường toàn cục Tuy nhiên, ưu tiên thứ ưu tiên thứ hai lại mâu thuẫn với sai khác nhỏ, tàu OS gần với tàu TS Để ý thấy sai khác đường biên TE đường tồn cục sai khác nhỏ đạt mà đảm bảo khoảng cách an toàn, mà ECCT quỹ đạo xây dựng dựa TE “bám sát” TE nên ECCT quỹ đạo thỏa mãn ưu tiêu thứ hai nhiều Kết quả có quan sát trực quan qua hình 5.17) crossing (Hình 5.17 đánh giá định tính tiêu chí TL Sloss (Bảng 5.2) Xét tính liên tục Dubins, ECCT, Bezier, LNDT liên tục đến bậc 1, 2, ∞ Kết mô sai số bám LNDT có nhảy vọt thời điểm bắt đầu kết thúc quỹ đạo (Hình 5.18A, 5.20A, 5.22A) Hiện tượng xảy LNDT định nghĩa đoạn 3σ khơng nằm xác đường tồn cục, nên gián đoạn xuất có chuyển đổi đường toàn cục LNDT Vấn đề khắc phục Luận Văn Thạc Sĩ HV: Phan Minh Tâm 65 Luận Văn Thạc Sĩ CHƯƠNG KẾT QUẢ MŨ PHỎNG 66 đoạn quỹ đạo chuyển tiếp FξLL /2 , FξLI ECCT Hơn nữa, thấy từ L /2 bảng 5.2 sai số bám Dubins lớn sai số bám ECCT giá trị ECCT Bezier lại gần 5.4 Chế độ phản ứng hành vi Trong mô này, ta kiểm tra khả giữ an toàn chế độ phản ứng hành vi trường hợp có nhiều tàu TS tham gia vào tình Trường hợp thiết lập tương tự trường hợp (băng ngang), có thêm nhiều tàu TS thêm vào đẩy tàu OS vào tình nguy hiểm, nên hệ thống chuyển sang chế độ phản ứng hành vi Thông số TEPF thông số động học tàu TS liệt kê bảng 5.3 5.4 Các vector màu đỏ, đen, xanh lục biểu diễn lực tổng hợp, lực đẩy, lực ly tâm Tàu TS TE tương ứng đánh số giống Bảng 5.3: Thông số TEPF εp εv η ω 0.2 0.4 400 0.5 ρe0 Bảng 5.4: Thông số động học tàu TS Tàu Vị trí TS#1 (30m,110m) Tốc độ Hướng 1.2m/s TS#2 (180m,110m) 1.4m/s TS#3 (200m,210m) 1.5m/s TS#4 (185m,-40m) 1.7m/s TS#5 (477m,180m) 1.0m/s Luận Văn Thạc Sĩ HV: Phan Minh Tâm −45o −135o −45o 90o 180o 66 Luận Văn Thạc Sĩ 67 CHƯƠNG KẾT QUẢ MŨ PHỎNG Hình 5.23: Tránh va chạm với nhiều tàu tham gia, t=53s Hình 5.24: Tránh va chạm với nhiều tàu tham gia, t=70s Luận Văn Thạc Sĩ HV: Phan Minh Tâm 67 Luận Văn Thạc Sĩ 68 CHƯƠNG KẾT QUẢ MŨ PHỎNG Hình 5.25: Tránh va chạm với nhiều tàu tham gia, t=111s Hình 5.26: Tránh va chạm với nhiều tàu tham gia, t=168s Luận Văn Thạc Sĩ HV: Phan Minh Tâm 68 Luận Văn Thạc Sĩ 69 CHƯƠNG KẾT QUẢ MŨ PHỎNG Hình 5.27: Tránh va chạm với nhiều tàu tham gia, t=53s Tại thời điểm t=53s (hình 5.23),khi chế độ hoạch định chủ động kích hoạt để tránh tàu TS#1, tàu TS#1 gặp tàu TS#2 kịch băng ngang nên TS#1 điều động chạy phía TS#2 để tránh va chạm Điều khác so với dự đốn đặt OS vào tình nguy hiểm, nên chế độ phản ứng hành vi kích hoạt để giúp tàu OS giữ an toàn Lúc này, TE#1, lực đẩy, lực ly tâm, lực tổng hợp tính theo (3.8), (3.24), (3.25), (3.26) Bởi lực đẩy để tránh TE#1, vùng dự đốn va chạm, nên ta thấy nằm đường pháp tuyến TE#1 hướng xa TE#1 Dưới điều hướng vector ảo này, tàu OS thoát khỏi vụ va chạm với tàu TS#1 đối mặt vụ chạm tiềm với tàu TS#3 thời điểm t=70s (hình 5.24) Bằng phương pháp tương tự, tàu OS thành công tránh tàu TS#3 Tại thời điểm t=111s (hình 5.25), tàu TS#4 chuyển hướng từ hướng Đơng sang hướng Nam tham gia vào tình overtaking với tàu OS Theo công thức (3.25), vector lực ly tâm hướng phía mạn trái tàu giúp chọn đường tránh va chạm đến đích ngắn Trong né tàu Luận Văn Thạc Sĩ HV: Phan Minh Tâm 69 Luận Văn Thạc Sĩ 70 CHƯƠNG KẾT QUẢ MŨ PHỎNG TS#4, tàu OS lại gặp tàu khác (TS#5), tiếp cận từ hướng Bắc Tại thời điểm t=168s, lực đẩy lực ly tâm tính từ TE#5 áp đảo lực tương ứng TE#4, nên OS phải rẽ sang trái để tránh tàu TS#5 5.5 Kết luận Như vậy, hệ thống tránh va chạm hai chế độ đề xuất cho USV hoạt động với mục tiêu đặt thiết kế Cụ thể, chế độ hoạch định chủ động tránh va chạm với tàu tuân thủ COLREGs với hiệu suất cao, chế độ phản ứng hành vi đảm bảo an toàn cho USV gặp phải tàu thay đổi hướng vận tốc thời gian Với kết hợp hai chế độ độ này, USV di chuyển điều hướng an toàn biển Luận Văn Thạc Sĩ HV: Phan Minh Tâm 70 Chương KẾT LUẬN 6.1 Những cơng việc hồn thành Luận văn bao gồm đóng góp khoa học sau đây: • Đề xuất hệ thống tránh va chạm hai chế độ (DMCAS) cho USV, gồm chế độ hoạch định chủ động chế độ phản ứng hành, để khai thác lợi ích luật COLREGs mang lại đảm bảo an tồn • Đề xuất khái niệm “vùng ê-líp xâm phạm” vùng dự đốn va chạm, có ứng dụng thiết kế thuật toán tránh va chạm cho hai chế độ DMCAS • Đề xuất phương pháp hoạch định quỹ đạo tránh va chạm ECCT (quỹ đạo liên tục độ cong theo ê-líp) cho chế độ hoạch định chủ động • Đề xuất phương pháp APF cải tiến TEPF (Trường ê-líp) với cách xây dựng trường dựa vùng ê-líp xâm phạm • Thiết kế điều hướng điều khiển cho phép USV bám quỹ đạo tác động dòng chảy với sai số bám bị giới hạn ngưỡng đặt trước 71 Luận Văn Thạc Sĩ 6.2 72 CHƯƠNG KẾT LUẬN Các hạn chế Luận văn chưa xét sai số mô hình USV, tác động ngoại lực mơi trường lên chất lượng điều khiển Các giải thuật tránh va chạm xây dựng giả định thông số vật cản đo cách xác, thực tế khó để xác định xác thơng số 6.3 Hướng phát triển Threat ellipse, ECCT, TEPF mở rộng để giải tránh va chạm không gian 3D cho ứng dụng AUV, UAV Các quan sát Nonlinear Dynamic Observer (NDO) mạng Neural Network (NN) hay Radial Basis Function (RBF) áp dụng để giải tốn sai số mơ hình Luận Văn Thạc Sĩ HV: Phan Minh Tâm 72 Danh mục công bố P M Tam, P.N.N Thanh, H.P.H Anh, “Novel Algorithm for USV Avoiding Obstacles Using Advanced Local Smoothed Trapezium Trajectory Approach” in Vietnam International Conference and Exhibition on Control and Automation 2021, Ho Chi Minh City, Viet Nam, April 2022 P M Tam, H.P.H Anh, “A Probability-based Artificial Potential Field for Autonomous Vehicles in Avoiding Uncertain Obstacles”, in 2022 6th International Conference on Green Technology and Sustainable Development (GTSD 2022), Khanh Hoa, Viet Nam, July 2022 73 Tài liệu tham khảo [1] APANEWS, ficial,” “90 2019 percent [Online] of world Available: trade is by sea- of- http://apanews.net/en/news/ 90-percent-of-world-trade-is-by-sea-official.-Accessed-date:May-30,2022 [2] E.M.S.A, Maritime Accident Review 2010 Lisbon: European Maritime Safety Agency, 2011 [3] S Savitz, I Blickstein, P Buryk, R W Button, P DeLuca, J Dryden, J Mastbaum, J Osburg, P Padilla, A Potter, C C Price, L Thrall, S K Woodward, R J Yardley, and J Yurchak, U.S Navy Employment Options for Unmanned Surface Vehicles (USVs) Santa Monica, CA: RAND Cor- poration, 2013 [4] J Majohr, T Buch, and C Korte, “Navigation and automatic control of the measuring dolphin (messin™),” IFAC Proceedings Volumes, vol 33, pp 399Ê404, 08 2000 [5] M Bibuli, G Bruzzone, M Caccia, G Indiveri, and A Zizzari, “Line following guidance control: Application to the charlie unmanned surface vehicle,” in 2008 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Nice, France, 2008, pp 3641Ê3646 [6] M Caccia, “Autonomous surface craft: prototypes and basic research issues,” in 2006 14th Mediterranean Conference on Control and Automation, Ancona, Italy, 2006, pp 1Ê6 74 Luận Văn Thạc Sĩ 75 TỊI LIỆU THAM KHẢO [7] M Benjamin, J Leonard, J Curcio, and P Newman, “A method for protocol-based collision avoidance between autonomous marine surface craft,” J Field Robotics, vol 23, pp 333Ê346, 2006 [8] D Nakhaeinia, S Tang, S Noor, and O Motlagh, “A review of control architectures for autonomous navigation of mobile robots,” International Journal of Physical Sciences, vol 6, pp 169Ê174, January 2011 [9] U A Sheikh, M Jamil, and Y Ayaz, “A comparison of various robotic control architectures for autonomous navigation of mobile robots,” in 2014 International Conference on Robotics and Emerging Allied Technologies in Engineering (iCREATE), Islamabad, Pakistan, 2014, pp 239Ê243 [10] E W Dijkstra, “A note on two problems in connexion with graphs,” Numerische Mathematik, vol 1, pp 269Ê271, 1959 [11] P E Hart, N J Nilsson, and B Raphael, “A formal basis for the heuristic determination of minimum cost paths,” IEEE Transactions on Systems Science and Cybernetics, vol 4, no 2, pp 100Ê107, 1968 [12] S M LaValle and J James J Kuffner, “Randomized kinodynamic planning,” The International Journal of Robotics Research, vol 20, no 5, pp 378Ê400, 2001 [13] M Candeloro, A M Lekkas, A J Sørensen, and T I Fossen, “Continuous curvature path planning using voronoi diagrams and fermatŠs spirals,” IFAC Proceedings Volumes, vol 46, no 33, pp 132Ê137, 2013 [14] H Myre, “Collision avoidance for autonomous surface vehicles using velocity obstacle and set-based guidance,” MasterŠs thesis, NTNU, Trondheim, Norway, 2016 Luận Văn Thạc Sĩ HV: Phan Minh Tâm 75 Luận Văn Thạc Sĩ 76 TỊI LIỆU THAM KHẢO [15] Y Wang, X Yu, X Liang, and B Li, “A colregs-based obstacle avoidance approach for unmanned surface vehicles,” Ocean Engineering, vol 169, pp 110Ê124, 12 2018 [16] M.-C Tsou, “Multi-target collision avoidance route planning under an ecdis framework,” Ocean Engineering, vol 121, pp 268Ê278, 07 2016 [17] O Khatib, “Real-time obstacle avoidance for manipulators and mobile robots,” in Proceedings 1985 IEEE International Conference on Robotics and Automation, vol 2, St Louis, MO, USA, 1985, pp 500Ê505 [18] S S Ge and Y Cui, “Dynamic motion planning for mobile robots using potential field method,” Autonomous Robots, vol 13, pp 207Ê222, 2002 [19] H Lyu and Y Yin, “Colregs-constrained real-time path planning for autonomous ships using modified artificial potential fields,” Journal of Navigation, vol 72, no 3, pp 588Ê608, 2019 [20] H Lyu and Y Yi, “Fast path planning for autonomous ships in restricted waters,” Applied Sciences, vol 8, 12 2018 [21] D Wang, P Wang, X Zhang, X Guo, Y Shu, and X Tian, “An obstacle avoidance strategy for the wave glider based on the improved artificial potential field and collision prediction model,” Ocean Engineering, vol 206, p 107356, 06 2020 [22] “A two-level dynamic obstacle avoidance algorithm for unmanned surface vehicles,” Ocean Engineering, vol 170, pp 351Ê360, 2018 [23] Y Zhu, T Zhang, J Song, and X Li, “A new bug-type navigation algorithm for mobile robots in unknown environments containing moving obstacles,” Industrial Robot: An International Journal, vol 39, pp 27Ê39, 01 2012 [24] A Sgorbissa and R Zaccaria, “Planning and obstacle avoidance in mobile robotics,” Robotics and Autonomous Systems, vol 60, pp 628Ê638, 04 2012 Luận Văn Thạc Sĩ HV: Phan Minh Tâm 76 Luận Văn Thạc Sĩ TỊI LIỆU THAM KHẢO 77 [25] P Luan and N Truong Thinh, “Real-time hybrid navigation system-based path planning and obstacle avoidance for mobile robots,” Applied Sciences, vol 10, p 3355, 05 2020 [26] S Patra, J Mason, M Ghallab, D Nau, and P Traverso, “Deliberative acting, planning and learning with hierarchical operational models,” Artificial Intelligence, vol 299, 10 2021 [27] N Piccinelli, F Vesentini, and R Muradore, “Planning with real-time collision avoidance for cooperating agents under rigid body constraints,” in 2019 Design, Automation Test in Europe Conference Exhibition (DATE), Florence, Italy, 2019, pp 1261Ê1264 [28] T Fossen, “Marine control systems: guidance, navigation and control of ships, rigs and underwater vehicles,” Journal of Guidance Control and Dynamics, vol 28, 12 2002 [29] I M tional Organization regulations for (1972) Convention preventing on the interna- at sea [Online] collisions Available: https://treaties.un.org/doc/Publication/UNTS/Volume201050/ volume-1050-I-15824-English.pdf.-Accessed-date:Dec.-14-2021 [30] A R Dahl, “Path planning and guidance for marine surface vessels,” MasterŠs thesis, NTNU, Trondheim, Norway, 2013 [31] A Lekkas, “Guidance and path-planning systems for autonomous vehicles,” Ph.D dissertation, NTNU, Trondheim, Norway, 2014 [32] H K Khalil, Nonlinear systems; 3rd ed Upper Saddle River, NJ: PrenticeHall, 2002 [33] J Miao, S.-P Wang, M Tomovic, and Z Zhao, “Compound line-of-sight nonlinear path following control of underactuated marine vehicles exposed to wind, waves, and ocean currents,” Nonlinear Dynamics, vol 89, 09 2017 Luận Văn Thạc Sĩ HV: Phan Minh Tâm 77 Luận Văn Thạc Sĩ 78 TỊI LIỆU THAM KHẢO [34] T Fossen, Handbook of Marine Craft Hydrodynamics and Motion Control Hoboken, New Jersey: Wiley, 2011 [35] H Huang, M Gong, Y Zhuang, S Sharma, and D Xu, “A new guidance law for trajectory tracking of an underactuated unmanned surface vehicle with parameter perturbations,” Ocean Engineering, vol 175, pp 217Ê222, 2019 [36] L E Dubins, “On curves of minimal length with a constraint on average curvature, and with prescribed initial and terminal positions and tangents,” American Journal of Mathematics, vol 79, p 497, 1957 [37] Z Ling, P Zeng, W Yang, Y Li, and Z Zhan, “Bézier curve-based trajectory planning for autonomous vehicles with collision avoidance,” IET Intelligent Transport Systems, vol 14, pp 1882Ê1891, 12 2020 Luận Văn Thạc Sĩ HV: Phan Minh Tâm 78 Lý lịch trích ngang Họ tên: PHAN MINH TÂM Phịi:Nam Ngày, thòng, năm sinh:14/12/1998 Nơi sinh: Gia Lai Địa liên lạc: Thũn 2, xõ Ianhin, huyện Chư Păh, tỉnh Gia Lai Điện thoại liên lạc: 0966096066 Email: tphan188@gmail.com QUÒ TRƠNH ĐỊO TẠO 2016-2020: Học đại học trường Đại học Bòch Khoa TPHCM Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển Tự động húa 2020-2022: Học cao học trường Đại học Bòch Khoa TPHCM Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển Tự động húa QUÒ TRƠNH CŨNG TÒC 79 ... cứu giải thuật tránh va chạm Theo [8] [9], phương pháp tránh va chạm cho robot chia làm loại gồm: phương pháp hoạch định chủ động, phương pháp phản ứng hành vi, phương pháp lai (kết hợp hai phương. .. học kỹ thuật thiết bị cơng nghệ cao, nên USV hồn tồn có khả phát hiện, dự đoán va chạm tự động thực hành vi tránh va chạm cách hợp lý xác Trên giới nay, việc nghiên cứu giải thuật tránh va chạm. .. ng ti n không ng i lái Xây d ng h th ng tránh va ch m hai ch đ Xây d ng thu t toán tránh va ch m theo ph ng pháp ho ch đ nh ch đ ng (deliberative planning) Xây d ng thu t toán tránh va ch m