|
Эта публикация цитируется в 2 научных статьях (всего в 2 статьях)
Робототехника, автоматизация и системы управления
Trajectory planning algorithms in two-dimensional environment with obstacles
[Алгоритмы планирования траекторий в двумерной среде с препятствиями]
V. Pshikhopova, M. Medvedeva, V. Kostjukova, F. Housseina, A. Kadhimb a Southern Federal University (SFedU)
b Technical Institute of Nasiriyah
Аннотация:
В данной статье предложены алгоритмы планирования и управления движением мобильного робота в двухмерной стационарной среде с препятствиями. Задача состоит в том, чтобы сократить длину запланированного пути, учесть динамические ограничения робота и получить плавную траекторию. Для учета динамических ограничений мобильного робота на карту добавляются виртуальные препятствия, перекрывающие невыполнимые участки движения. Такой способ учета динамических ограничений позволяет использовать картографические методы без увеличения их сложности. В качестве алгоритма глобального планирования используется модифицированная версия алгоритма быстрого исследования случайных деревьев (Multi parent nodes RRT – MPN-RRT). В этом алгоритме, в отличие от оригинальной версии, используется несколько родительских узлов, что уменьшает длину запланированной траектории по сравнению с исходной версией RRT с одним узлом. Кратчайший путь на построенном графе находится с помощью алгоритма оптимизации муравьиной колонии. Методами численного моделирования показано, что использование двух родительских узлов позволяет уменьшить среднюю длину пути для городской среды с низкой плотностью застройки. Для решения проблемы медленной сходимости алгоритмов, основанных на случайном поиске и сглаживании путей, алгоритм RRT дополнен алгоритмом локальной оптимизации. Алгоритм RRT ищет глобальный путь, который сглаживается и оптимизируется итеративным локальным алгоритмом. Алгоритмы управления нижнего уровня, разработанные в этой статье, автоматически уменьшают скорость робота при приближении к препятствиям или повороте. Общая эффективность разработанных алгоритмов продемонстрирована методами численного моделирования с использованием большого количества экспериментов.
Ключевые слова:
мобильный робот, планирование движения, управление движением, движение робота, планирование пути.
Поступила в редакцию: 05.01.2022
Образец цитирования:
V. Pshikhopov, M. Medvedev, V. Kostjukov, F. Houssein, A. Kadhim, “Trajectory planning algorithms in two-dimensional environment with obstacles”, Информатика и автоматизация, 21:3 (2022), 459–492
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/trspy1197 https://www.mathnet.ru/rus/trspy/v21/i3/p459
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 76 | PDF полного текста: | 47 |
|