Použití případového usuzování pro plánování cesty mobilního robotu

Using Case-Based Reasoning for Mobile Robot Path Planning

journal article - other

en

The mobile robot path planning involves finding the shortest and least difficult path from a start to a goal position in a given environment without collisions with known obstacles. The main idea of case-based reasoning (CBR) is a presumption that similar tasks probably also have similar solutions. New tasks are solved by adapting old proved solutions of similar tasks to new conditions. Tasks and their solutions (cases) are stored in a case base. The focal point of this paper is the proposition of a path planning method based on CBR combined with graph algorithms in the environment represented by a rectangular grid. On the basis of the experimental results obtained, it is possible to say that case-based reasoning can significantly save computation costs, particularly in large environments.

Plánování mobilního robotu zahrnuje nalezení nejkratší a nejméně obtížné cesty ze startovní do cílové pozice v daném prostředí bez kolize se známými překážkami. Hlavní ideou případového usuzování (CBR) je předpoklad, že podobné úlohy mají pravděpodobně také podobná řešení. Nové úlohy jsou řešeny adaptací dřívějších ověřených řešení podobných úloh na nové podmínky. Úlohy a jejich řešení jsou uchovávána v bázi případů. Tento článek je zaměřen na návrh metody plánování cesty založené na CBR v kombinaci s grafovými algoritmy v prostředí reprezentovaném pravoúhlou mřížkou. Na základě obdržených výsledků experimentů je možné konstatovat, že případové usuzování může významně snížit výpočetní náklady, zejména v rozsáhlých prostředích.

The mobile robot path planning involves finding the shortest and least difficult path from a start to a goal position in a given environment without collisions with known obstacles. The main idea of case-based reasoning (CBR) is a presumption that similar tasks probably also have similar solutions. New tasks are solved by adapting old proved solutions of similar tasks to new conditions. Tasks and their solutions (cases) are stored in a case base. The focal point of this paper is the proposition of a path planning method based on CBR combined with graph algorithms in the environment represented by a rectangular grid. On the basis of the experimental results obtained, it is possible to say that case-based reasoning can significantly save computation costs, particularly in large environments.

Mobilní robot; plánování cesty; grafové algoritmy; případové usuzování; případový graf.

Mobile robot; path planning; graph algorithms; case-based reasoning; case graph.

2008

20.08.2008

1802-1484

Engineering Mechanics

15

3

181–191

11