Plánování cesty neholonomického mobilního robotu pomocí případového usuzování

Nonholonomic Mobile Robot Path Planning by Means of Case-Based Reasoning.

kapitola v knize

en

The purpose of the robot path planning is to find a path from a robot start configuration to a goal configuration without collisions with known obstacles minimizing such criteria as length, difficulty and risk of the path. We consider a nonholonomic robot moving in a dynamic partially known two-dimensional space with polygonal obstacles We propose path planning methods combining case-based reasoning with graph searching methods in a rectangular grid and rapidly exploring random trees in a continuous space. Proposed methods are based on a case graph, which is a structure composed of segments of already used paths. Graph searching algorithms for the case graph and the grid are modified with respect to nonholonomic constraints.

Cílem plánování dráhy robotu je nalezení cesty z počáteční konfigurace robotu do cílové konfigurace bez kolizí se známými překážkami při minimalizaci takových kritérií jako délka, obtížnost a riziko cesty. Uvažujeme neholonomický robot pohybující se v dynamickém částečně známém dvoudimenzionálním prostředí s polygonálními překážkami. Pro plánování cesty navrhujeme metody kombinující případové usuzování s grafovými algoritmy v pravoúhlé mřížce a rychle rostoucími náhodnými stromy ve spojitém prostoru. Navržené metody jsou založeny na případovém grafu, což je struktura složená ze segmentů již použitých cest. Grafové algoritmy pro případový graf a pro mřížku jsou modifikovány s ohledem na neholonomická omezení.

The purpose of the robot path planning is to find a path from a robot start configuration to a goal configuration without collisions with known obstacles minimizing such criteria as length, difficulty and risk of the path. We consider a nonholonomic robot moving in a dynamic partially known two-dimensional space with polygonal obstacles We propose path planning methods combining case-based reasoning with graph searching methods in a rectangular grid and rapidly exploring random trees in a continuous space. Proposed methods are based on a case graph, which is a structure composed of segments of already used paths. Graph searching algorithms for the case graph and the grid are modified with respect to nonholonomic constraints.

Neholonomní mobilní robot; plánování cesty; případové usuzování; algoritmy prohledávání grafu; rychle rostoucí náhodné stromy.

Nonholonmomic mobile robot; path planning; case-based reasoning; graph searching algorithms; rapidly exploring random trees.

2006

15.12.2006

Brno University of Technology

Brno

80-214-3341-8

Simulation Modelling of Mechatronic Systems II

1

131–137

7