Поиск пути мобильного робота в условиях наличия препятствий и неполноты информации о среде | Научно-инновационный портал СФУ

Поиск пути мобильного робота в условиях наличия препятствий и неполноты информации о среде

Перевод названия: Mobile Robot Path Planning in the Presence of Obstacles and Lack of Information about the Environment

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2016

Идентификатор DOI: 10.17587/mau.17.465-470

Ключевые слова: одновременная локализация и картирование, мобильный робот, поиск пути, построение маршрута, планирование траектории, simultaneous localization and mapping, mobile robot, path finding, trajectory planning, path planning

Аннотация: Рассматривается задача поиска пути мобильного робота в недетерминированной среде. Приводится описание предлагаемого вычислительно-эффективного решения задачи поиска пути в среде, которая априори неизвестна мобильному роботу. Приводится постановка задачи поиска пути мобильного робота при одновременной локализации и картировании. При этом информацию о среде робот оперативно получает исключительно посредством собственных датчиков. Приводится краткий обзор существующих решений, а также их сравнительный анализ с предложенным алгоритмом, показавший превосходство в быстродействии последнего. Mobile robot motion is a complex field of research intensively studied during the recent decades. In this article the authors consider the problem of path planning for a mobile robot with two degrees of freedom (ground vehicle) in a priori undetermined environment. The authors formulate the path planning problem and propose a computationally effective algorithm for solving the problem of movement path construction in a priori unknown environment. The proposed algorithm decomposes the path planning problem in two main phases: construction of a graph-based presentation of a free space and graph search. The authors propose a dual graph of a free space polygon triangulation as a means of a free space presentation. This approach allows us to minimize the graph size without an uncontrollable loss of accuracy of environment representation. This approach uses Dijkstra algorithm for the conduct path search on a free space graph, but it is possible to replace this algorithm by another one with account of the particular constraints. The proposed algorithm envisages a continuous collection of the environment information by a robot using its sensors. A brief review of the existing approaches to the problem is presented, as well as a theoretical comparison of these approaches with the proposed one in terms of the computational complexity theory. The proposed algorithm's computational efficiency is demonstrated via a computational experiment, where the proposed and reference algorithms operate on a set of synthetic environment models of different geometric size, but with a similar structure. An experiment proved the algorithm's supremacy in speed.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Мехатроника, автоматизация, управление

Выпуск журнала: Т. 17, 7

Номера страниц: 465-470

ISSN журнала: 16846427

Место издания: Москва

Издатель: Общество с ограниченной ответственностью Издательство Новые технологии

Авторы

  • Алдошкин Д.Н. (Институт космических и информационных технологий, Сибирский федеральный университет)
  • Царев Р.Ю. (Институт космических и информационных технологий, Сибирский федеральный университет)

Вхождение в базы данных

Информация о публикациях загружается с сайта службы поддержки публикационной активности СФУ. Сообщите, если заметили неточности.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.