hrvatski

Planiranje gibanja autonomnog mobilnog robota u unutarnjim prostorima

U ovom radu se opisuju metode navigacije mobilnih robota u unutrašnjim prostorima. Opisane su strategije pretraživanja prostora mobilnog robota s naglaskom na pretraživanje grafova. Implementirani A* algoritam pretraživanja temelji se na funkciji cijene puta i heurističnoj funkciji kao estimiranoj cijeni ostatka dijela globalne putanje. Odabirom dobre heuristike se značajno ubrzava vrijeme izvođenja. A* algoritam je optimalan po kriteriju cijene puta, kompletan (nalazi globalnu putanju ako ona postoji) i najbrži u pronalaženju globalnog puta u statičkim prostorima. Međutim, u dinamičkim prostorima u kojima se raspored prepreka s vremenom mijenja, A* algoritam nije učinkovit budući da ne koristi nove informacije o pormjenjivom prostoru. U tom slučaju se koristi D* algoritam koji obnavlja samo one čvorove na putu u kojima su se promijenila senzorska očitanja. D* algoritam je također optimalan i kompletan. Njegova se brzina izvođenja dodatno može poboljšati uvođenjem heuristične funkcije što vodi prema novoj inačici D* algoritma - fokusiranom D* algoritmu. Globalna geometrijska putanja nastala algoritmom pretraživanja mrežne karte popunjenosti treba biti pretvorena u glatku trajektoriju uzimajući u obzir dinamička i kinematička ograničenja robota. Dopuštene trajektorije generirane su modulom lokalnog izbjegavanja prepreka (algoritam dinamičkih prozora) koji omogućava robotu siguran put. Prihvaćene trajektorije su uspoređivane točku po točku s globalnom geometrijskom putanjom s ciljem nalaženja optimalne trajektorije koja zadovoljava lokalno izbjegavanje prepreka i praćenje globalne putanje prema cilju. Algoritmi su provjereni simulacijom i eksperimentom na Pioneer 2DX mobilnom robotu.

navigacija mobilnog robota; planiranje putanje; strategije pretraživanja; A* algoritam; D* algoritam; fokusirani D* algoritam; mrežne karte popunjenosti; izbjegavanje prepreka; praćenje puta

nije evidentirano